DE1236705B - Feuerungsanlage fuer Dampferzeuger mit zwei voneinander getrennten Feuerungen fuer geringwertigen und fuer hochwertigen Brennstoff - Google Patents

Description

• Feuerungsanlage für Dampferzeuger mit zwei voneinander getrennten Feuerungen für geringwertigen und für hochwertigen Brennstoff Die Erfindung betrifft eine Feuerungsanlage für Dampferzeuger mit zwei voneinander getrennten Feuerungen für geringwertigen Brennstoff, z. B. Müll, und hochwertigen Brennstoff, wie öl, Gas oder Kohlenstaub, deren Rauchgasströme miteinander vereinigt werden, und mit einem den beiden Feuerungen gemeinsamen System aus Haupt- und Nachschaltheizflächen.
• Kesselfeuerungsanlagen müssen in ihrer Konstruktion der Eigenart des zu verfeuernden Brennstoffes, d. h. der Natur, dem Heizwert und dem Verbrennungsverhalten dieses Brennstoffes sowie den anfallenden Verbrennungsrückständen angepaßt werden. Dadurch ergeben sich Anlagen, die streng genommen nur für einen bestimmten Brennstoff optimale Verbrennungsbedingungen gewährleisten. Bei Verwendung eines anderen Brennstoffes, der grundsätzlich von dem der Anlage zugrunde gelegten Brennstoff abweicht, können nicht mehr die gleichen verbrennungstechnischen und wirtschaftlichen Resultate erwartet werden. In der Praxis müssen jedoch häufig in einer einzigen Kesselfeuerungsanlage zwei verschiedene Brennstoffe verfeuert werden, wobei dann, gleichgültig ob der hochwertigere Brennstoff als Zusatzbrennstoff oder als Grundfeuer dient, die Feuerung in der Regel so gestaltet wird, daß beiden Brennstoffen bestmöglich Rechnung getragen wird, wobei sich aber bei einem solchen Kompromiß nur mittlere Resultate ergeben können.
• Es ist bereits bekannt, bei Feuerungsanlagen, sei es für Zentralheizungs- oder Dampfkessel, in der eingangs erwähnten Weise zwei voneinander getrennte Feuerungen für je einen der beiden verschiedenartigen Brennstoffe vorzusehen.
• So ist schon eine Dampfkesselfeuerung zur Verbrennung von minderwertigen Brennstoffen, z. B. Dicklauge, bekanntgeworden, bei der in einer mit hochwertigem Brennstoff, z. B. Kohle, befeuerten Vorkammer erzeugte heiße Feuergase in einen für den minderwertigen Brennstoff vorgesehenen Feuerraum eingeführt werden, um so die notwendige Verbrennungstemperatur für den minderwertigen Brennstoff zu gewährleisten. Die Heizflächen des Dampfkessels sind hinter dem Verbrennungsraum für den minderwertigen Brennstoff angeordnet, so daß sie infolge dieser Serienschaltung insgesamt von einem Verbrennungsgasgemisch der beiden Feuerungen bestrichen werden (deutsche Patentanmeldung St 954 V/24 d).
• Ferner ist ein Dampfkessel mit B,eheizung durch eine mit einem Wanderrost versehene Hauptfeuerung sowie Abgase eines Müllverbrennungsofens bekannt, bei dem diese Abgase in den Feuerraum der Hauptfeuerung eingeführt und mittels eines an der Einführungsstelle vorgesehenen Gaslenkpfeilers mit den Rauchgasen der Hauptfeuerung kräftig durchmischt werden, so daß die im Zuge der Hauptfeuerung angeordneten als Kesselheizflächen dienenden Rohrbündel ausschließlich von diesem Gasgemisch durchströmt werden (schweizerische Patentschrift 170 559).
• Weiterhin ist eine Anlage mit zwei Feuerungen für zwei verschiedene Brennstoffe zur Heizung von Gebäuden bekanntgeworden, bei der die Abgase der Feuerung für den minderwertigen Brennstoff in die Feuerung für den hochwertigen Brennstoff geleitet und dann zusammen mit den dort erzeugten Rauchgasen über die Kesselheizflächen geführt werden (schweizerische Patentschrift 2l2161).
• Die drei zuvor genannten Doppelfeuerungen für Dampf- bzw. Heizungskessel haben gemeinsam, daß jeweils ihre beiden Einzelfeuerungen hintereinandergeschaltet und die Kesselheizflächen von einem Gemisch der in diesen beiden Feuerungen erzeugten Rauchgase beaufschlagt sind.
• Es ist auch eine Dampfkesselfeuerungsanlage mit Wanderrost- und Kohlenstaubfeuerung bekannt, bei der die Rauchgase der Staubbrennkammer in das Ausbrennende der mit dem Rost versehenen Brennkammer übertreten, wobei die aus den beiden mit Kühlrohren verkleideten und durch eine senkrechte Kühlrohnvand nur bis zu einer oberen Gasdurchtrittsöffnung voneinander getrennten Brennkammern stammenden Rauchaasströme zusammen in der Rostbrennkammer angeordnete Rohrtafeln bestreichen und dann nach Durchquerung eines Gasmischraumes in einem gemeinsamen abwärtsaehenden Heizgaszug nacheinander einen überhitzer und verschiedene Nachsclialtheizflächensysteme des Dampfkessels beaufschlaaen (deutsche Patentschrift 974 9l2).
• Eine bereits bekannte weitere Ausgestaltung dieser Dampfkesselfeuerungsanlage mit kombinierter Rost-und Staubfeuerung betrifft nur eine besondere Anordnung der Staubbrennkammer gegenüber dem Rost und der Brennstaubdüsen, so daß hier die Führung der beiden Rauchgasströme und Anordnung der verschiedenen Heizflächen des Dampfkessels im wesentlichen die gleiche ist wie bei der zuvor beschriebenen Dampfkesselfeuerung (deutsche Patentschrift 1120 062).
• Es ist auch schon ein Wasserrohrdampfkessel mit einer Hauptbrennkammer und zwei beiderseits von ihr angeordneten Hilfsbrennkammern bekanntgeworden, bei dem jede der drei Kammern mit Brennern ausgerüstet ist, die Abgase der einen Hilfsbrennkammer nach Durchquerung der überhitzer- und die Abgase der anderen Hilfsbrennkammer nach Durchquerung der Zwischenüberhitzerheizflächen sich mit den Abgasen der Hauptbrennkammer innerhalb des Dampfkessels vereinigen und das Gasgemisch aus diesen drei Abgasströmen vor Austritt aus der Anlage als Speisewasservorwärmer ausgebildete Nachschaltheizflächen durchströmt (britische Patentschrift 53-1281).
• Ferner ist auch schon eine Dampferzeuger-Feuerungsanlage mit getrennten, aber von durchlaufenden gemeinsamen Seitenwandrohren gekühlten Feuerräumen für zwei verschiedene Brennstoffe, z. B. Kohle und Gicht gas, bekannt, bei der eine als Trennwand dienende Rohrwand oben derart als Rohrgitter ausgebildet und so angeordnet ist, daß die Rauchase aus den beiden Feuerräumen noch innerhalb der Feuerungsanlage zu gemeinsamen Berührungsheizflächen des Kessels abziehen, die beispielsweise zuerst durch eine Kesselheizfläche, dann durch einen Überhitzer, einen Speisewasservorwärmer und gegebenenfalls noch einen Luftvorwärmer gebildet sind, wobei vor diesen gemeinsamen Berührungsheizflächen zur besonders intensiven Mischung der beiden Rauchgasströme zwecks ihres gemeinsamen Ausbrandes in einem Mischraum ein durch Lenkwände gebildeter Umlenkraum zur Einführung des einen Gasstromes quer in den anderen Gasstrom vorgesehen sein kann (Auslegeschrift 1086 382).
• Weiterhin ist ein ölbeheizter Zentralheizungskessel mit zusätzlichem Müllverbrennungsschacht bekannt, bei dem die Heizölfeuerung als Grundfeuerung dient, der Müll im Schacht nur einer Schwelung unterworfen wird und ein mit einem Ölbrenner ausgerüstetes Muffelrohr den Schacht durchragt. Bei diesem Zentralheizungskessel hat das Kesselwasser im Heizungskessel praktisch überall annähernd die gleiche Temperatur und funktionell voneinander verschiedene Heizflächen, d. h. Haupt- und Nachschaltheizflächen, wie sie bei einem eigentlichen Dampfkessel benötigt werden, sind dort nicht vorhanden (Auslegeschrift 1166 964).
• Bei der gleichzeitigen Verbrennung von zwei im Hinblick auf Natur, Heizwert und Verbrennungsverhalten ganz verschiedenen Brennstoffen in einer gemeinsamen Kesselfeuerungsanlage, wie sie in den zuvor erwähnten. bereits bekannten Anlagen gegeben ist, war es selbst bei Verwendung von zwei voneinander getrennten Einzelfeuerungen bisher nicht möglich, die in den Einzelfeuerungen erzeugte Wärme ohne Kompromiß an die verschiedenartigen Kesselheizflächen des den beiden Feuerungen gemeinsamen Systems aus Haupt- und Nachschaltheizflächen zu übertragen und somit auch den optimal denkbaren Wirkungsgrad der gesamten Kesselfeuerungsanlage zu erreichen, weil die Verschmutzung insbesondere der thermisch hochbelasteten Kesselheizflächen durch den von den Rauchgasen des minderwertigen Brennstoffes mitgerissenen Flugstaub nicht völlig verhindert und der hochwertige Brennstoff im Hinblick auf die an sich erreichbaren Feuerraum- und überhitzungstemperaturen nicht voll ausgenutzt werden konnte, wobei auch die Rauchgasentstaubung bezüglich ihrer Anlage- und Betriebskosten noch unbefriedigend war.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Dampfkesselfeuerungsanlage der eingangs genannten Art die zuvor erwähnten Nachteile der bekannten Anlagen zu beseitigen.
• Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß zwei innerhalb der Feuerungsanlage völlig und gasdicht voneinander abgetrennte und, je Rauchgasweg, ausschließlich vom Rauchgasstrom nur je einer der beiden entsprechend den beiden Brennstoffen verschieden ausgebildeten Feuerungen durchströmte Rauchgaswege vorgesehen und diese durch Anordnung der Hauptheizflächen im Rauchgasweg der Feuerung für den hochwertigen Brennstoff, hingegen der Nachschaltheizflächen im Rauchgasweg der Feuerung für den minderwertigen Brennstoff verschiedenartig ausgebildet und erst hinter dem den beiden Rauchgaswegen gemeinsamen System aus Haupt- und Nachschaltheizflächen an einer Stelle mindestens annähernd gleicher Temperatur der auf den beiden Rauchgaswegen völlig voneinander abgetrennt geführten Rauchgasströme in einem der gemeinsamen Abführung der letzteren dienenden Rauchgaskanal vereinigt sind.
• Dieser Lösung liegt vor allem die Überlegung zugrunde, daß man nicht nur die beiden Feuerräume, sondern auch die ihnen zugeordneten Rauchgaswege innerhalb der gesamten Kesselfeuerungsanlage völlig und gasdicht voneinander trennen, jeden dieser beiden Rauchgaswege ausschließlich dem Rauchgasstrom nur je einer der beiden Feuerungen zuordnen und die beiden Rauchgaswege durch Anordnung von in jedem Rauchgasweg verschiedenen, d. h. dem anderen Rauchgasweg nicht vorhandenen Heizflächenarten verschiedenartig ausbilden könnte, um dadurch eine bessere Anpassung der beiden Feuerungen an die Eigenart der zu verfeuernden Brennstoffe und vor allem eine individuelle Anpassung der verschiedenartigen Heizflächen des gemeinsamen Kesselsystems an die verschiedenen Eigenschaften und Temperaturen der beiden Rauchgasströme zu erreichen.
• Hierdurch wird erreicht, daß eine Verschmutzung insbesondere der thermisch höher beanspruchten Heizflächen, die bisher durch die innerhalb der Anlage stattfindende Vermischung der staubreichen Abgase aus der Verbrennung des minderwertigen Brennstoffes, z. B. Müll, mit den heißeren Verbrennungsgasen des hochwertigen Brennstoffes, z. B. Öl oder Gas. verursacht wurde, ganz vermieden wird. Der hohe Wirkungsgrad der Kesselfeuerungsanlage beruht aber auch darauf, daß infolge der völligen Trennung der beiden Rauchgaswege innerhalb der Feuerungsanlage der hochwertige Brennstoff sich im Hinblick auf die mit seiner Verbrennung erreichbaren Temperaturen nunmehr voll ausnutzen läßt, weil jetzt die thermisch höher beanspruchten Heizflächen dem jeweiligen Parametcr, d. h. der Temperatur, Menge und vor allem Zusammensetzung der durch die Verbrennung des hochwertigen Brennstoffes erzeugten Rauchgase angepaßt werden können, wobei noch hinzu kommt, daß dank der vorgeschlagenen völligen Trennung der beiden Rauchgaswege nunmehr auch die erforderliche Raucligasentstüubung der unterschiedlichen Staubbelastung der beiden Rauchgasströme besser angepaßt werden kann, indem durch Reinigung lediglich der staubbeladenen Rauchgase des minderwertigen Brennstoffes die Betriebskosten der entsprechend kleiner ausgelegten Entstaubungseinrichtung herabgesetzt werden können.
• Bei einer mit überhitzer versehenen Feuerungsanlage für Dampferzeuger ist gemäß der Erfindung der überhitzer im Rauchgasweg der Feuerung für den hochwertigen Brennstoff angeordnet. Ferner ist erfindungsgemäß lediglich im Rauchgasweg der Feuerung für den minderwertigen Brennstoff eine Entstaubungseinrichtung angeordnet.
• Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Feuerungsanlage für Dampferzeuger gemäß der Erfindung vereinfacht dar.
• Eine mit 1 bezeichnete Feuerungsanlage für Dampferzeuger weist zwei durch eine durchgehende Zwischenwand voneinander getrennte Feuerungen 3 und 4 auf, von denen die Feuerung 3 zur Verfeuerung eines geringwertigen Brennstoffes 11, z. B. Müll, dient, während die Feuerung4 zur Verbrennung eines hochwertigen Brennstoffes 12, z. B. Öl, Gas oder Kohlenstaub, eingerichtet ist. Die Feuerungsanlage 1 weist ferner ein aus Hauptheizflächen 2" und Nachschaltheizflächen2' bestehendes, den beiden Feuerungen 3 und 4 gemeinsames Kesselheizflächensystem 2 auf. Zwei Rauchgaswege 5 und 6 sind innerhalb der Feuerungsanlage 1 völlig und gasdicht voneinander abgetrennt und werden, je Rauchgasweg, ausschließlich vom Rauchgasstrom nur je einer der beiden entsprechend den beiden Brennstoffen 11 und 12 verschieden ausgebildeten Feuerungen 3 bzw. 4 durchströmt, wobei sie sich erst außerhalb der Feuerungsanlage 1 vereinigen. Diese beiden Rauchgaswege 5 und 6 sind durch Anordnung von in jedem Rauchgasweg 5 bzw. 6 verschiedenen, d. h. im anderen Rauchgasweg 6 bzw. 5 nicht vorhandenen Heizflächen des gemeinsamen Kesselheizflächensystems 2 verschieden ausgebildet, indem im Rauchgasweg 6 der Feuerung 4 für den hochwertigen Brennstoff 12 die Hauptheizflächen 2", hingegen im Rauchgasweg 5 der Feuerung 3 für den minderwertigen Brennstoff 11 die Nachschaltheizflächen 2' des gemeinsamen Heizflächensystems 2 angeordnet sind.
• Die beiden Rauchgaswege 5 und 6 vereinigen sich erst hinter dem ihnen gemeinsamen Kesselheizflächensystem 2 an einer Stelle 8 mindestens annähernd gleicher Temperaturen der auf den beiden Rauchgaswegen 5 und 6 völlig voneinander abgetrennt geführten Rauchgasströme, wobei vor der Vereinigungsstelle 8 lediglich im Rauchgasweg 5 der Feuerung für den minderwertigen Brennstoff 11 eine Entstaubungseinrichtung 7 und hinter ihr eine Saugzugeinrichtung zur Förderung der gesamten Rauchgasmenge in einen Kamin 10 vorgesehen sind.
• Die in den beiden Feuerungen 3 und 4 entstandenen Rauchgase werden hier also nicht gemeinsam, d. h. vermischt. durch Heizflächen des Kessels geführt, sondern sie bestreichen gesondert, d. h. jeder für sich allein, bestimmte Teile des gesamten Heizflächensystems 2, wobei diese Teile dem jeweiligen Parameter, d. h. der Temperatur, Menge und Zusammensetzung eines der beiden, jeweils nur auf einem der beiden Rauchgaswege 5 und 6 geführten Rauchgasströme angepaßt sind. So werden die aus der Feuerung 3 für den minderwertigen Brennstoff 11 stammenden Rauchgase durch die Nachschaltheizflächen 2', hingegen die heißeren Rauchgase aus der Feuerung 4 für den hochwertigen Brennstoff 12 durch die Hauptheizflächen 2', insbesondere den L7berhitzer, des gemeinsamen Kesselheizflächensystems 2 geführt.
• Da die Wege für die aus den beiden Feuerungen 3 und 4 kommenden Rauchgasströme innerhalb der Feuerungsanlage 1 völlig und gasdicht voneinander abgetrennt sind, kann dem technischen Zustand der verschiedenartigen Rauchgase in vorteilhafter Weise Rechnung getragen werden.
• Die von der Verbrennung der minderwertigen Brennstoffe, insbesondere Müll, stammenden Rauchgase weisen meist einen hohen Gehalt an Flugstaub auf, während die Abgase aus der Feuerung für den hochwertigen Brennstoff praktisch staubfrei sind, wenn Öl oder Gas verfeuert wird, bzw. staubarm, wenn es sich um Kohle handelt. Eine Vermischung der staubreichen Rauchgase aus der Feuerung für den minderwertigen Brennstoff innerhalb des den beiden Feuerungen gemeinsamen Kesselheizflächensystems mit dem viel heißeren staubfreien bzw. staubarmen Rauchgasen aus der Feuerung für den hocl-.wertigen Brennstoff. die zu einem Schmelzen des einen relativ niedrigen Schmelzpunkt aufweisenden Flugstaubes und damit rasch zu starken Schlackenbelägen an den Heizflächen führen würde, wird bei der zuvor beschriebenen Dampfkesselfeuerungsanlage vermieden.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei der durch die örtlichen Verhältnisse oder Vorschriften bedingten Entstaubung die Entstaubungseinrichtung lediglich für das aus der Verbrennung des minderwertigen Brennstoffes anfallende staubreiche Rauchgasvolumen vorgesehen zu werden braucht.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Feuerungsanlage für Dampferzeuger mit zwei voneinander getrennten Feuerungen für geringwertigen Brennstoff, z. B. Müll, und hochwertigen Brennstoff, wie Öl, Gas oder Kohlenstaub, deren Rauchgasströme miteinander vereinigt werden, und mit einem den beiden Feuerungen gemeinsamen System aus Haupt- und Nachschaltheizflächen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß zwei innerhalb der Feuerungsanlage völlig und gasdicht voneinander abtrennte und, je Rauchgasweg, ausschließlich vom Rauchgasstrom nur je einer der beiden entsprechend den beiden Brennstoffen verschieden ausgebildeten Feuerungen durchströmte Rauchgaswege vorgesehen und diese durch Anordnung der Hauptheizflächen im Rauchgasweg der Feuerung für den hochwertigen Brennstoff, hingegen der Nachschaltheizflächen im Rauchgasweg der Feuerung für den minderwertigen Brennstoff verschiedenartig ausgebildet und erst hinter dem den beiden Rauchgaswegen gemeinsamen System aus Haupt- und Nachschaltheizflächen an einer Stelle mindestens annähernd gleicher Temperaturen der auf den beiden Rauchgaswegen völlig voneinander abgetrennt geführten Rauchgasströme in einem der gemeinsamen Abführung der letzteren dienenden Rauchgaskanal vereinigt sind.
2. 2. Feuerungsanlage mit überhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der überhitzer im Rauchgasweg der Feuerung für den hochwertigen Brennstoff angeordnet ist.
3. 3. Feuerungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich im Rauchgasweg der Feuerung für den minderwertigen Brennstoff eine Entstaubungseinrichtung angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 974 912; deutsche Auslegeschriften Nr. 1120 062, 1086382; Patentanmeldung St 954 V/24 d (bekanntgemacht am 31. 12. 1953); schweizerische Patentschriften Nr. 170 559, 212161; britische Patentschrift Nr. 534 281.