DE2805671C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verbesserung der
Flugascheabscheidung in einem Verbrennungs-, insbesondere
Abfallverbrennungsofen mit Mehrzugkessel nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Da es bei Verbrennungsöfen mit eingebautem Dampferzeuger meist
nicht möglich ist, den Kessel als geradlinige vertikale Einheit,
d. h. als sogenannten "Einzugkessel", oberhalb des Ofenfeuerraumes
anzuordnen, wird der Rauchgasweg im Verbrennungsofen bekanntlich
in mehrere vertikale Züge aufgeteilt, die jeweils an der
Umkehrstelle des Rauchgasweges durch zwei 90°-Umlenkungen bzw.
eine 180°-Umlenkung miteinander verbunden sind. Hierbei befinden
sich am unteren Ende der Vertikalzüge 180°-Umlenkungen, die
zugleich als Ascheaustragstrichter ausgebildet sind. Beim
Durchströmen dieser unteren Umlenkungen reißt die
Rauchgasströmung infolge der Zentrifugalkräfte ab. Dadurch wird
der nachfolgende, aufwärtsgehende Vertikalzug von den Rauchgasen
nur sehr einseitig und örtlich mit großer Geschwindigkeit
angeströmt. Zudem bewirkt die Zentrifugalbeschleunigung der
Rauchgase, daß die Flugasche im Rauchgasstrom nach außen
getragen wird. Hierbei werden größere Ascheteilchen, deren Größe
etwa 200 µm überschreitet, von dem auf einer etwa halbkreisförmigen
Bahn umkehrenden Rauchgasstrom in den Ascheaustragstrichter
ausgeschleudert, während die feineren Aschepartikel sich in der
äußeren Randpartie des umkehrenden Rauchgasstromes sammeln,
dadurch entstehen dort hohe Flugaschekonzentrationen im Rauchgas,
so daß sich in der Umlenkung das Feld hoher
Rauchgasgeschwindigkeit mit dem Feld hoher Aschekonzentration
praktisch deckt. Wenn also im nachfolgenden, aufwärtsgehenden Zug
konvektive Wärmetauscher, z. B. Verdampfer oder Überhitzer eines
Dampfkessels, als Nachschaltheizflächen eingebaut sind, so werden
diese von den Rauchgasen ungleichmäßig angeströmt, wobei im
Bereich der großen Rauchgasgeschwindigkeit bzw.
Flugaschekonzentration hohe Verschmutzungsraten auftreten, falls
die anfliegenden Ascheteilchen durch Erreichung des
Ascheschmelzpunktes erweicht sind. Zwar ist bei Asche mit hohem
Schmelzpunkt, d. h. bei nicht erweichten Flugascheteilchen, die
Verschmutzung der Heizflächen geringer, doch führen sie oft durch
Erosion zu schwerwiegenden Schäden am Überhitzer bzw.
Verdampfer.
Aus der US-PS 26 77 437 ist ein Verbrennungsofen mit
Mehrzugkessel bekannt, bei welchem durch eine Wand zwei, durch eine
untere Umlenkung miteinander verbundene, Vertikalzüge gebildet
sind. Durch die Umlenkung der Strömung wird zwar eine
Abscheidung der größeren Flugascheteilchen erreicht, jedoch tritt
eine ungleichmäßige Strömungsverteilung ein, so daß der
nachgeschaltete Wärmetauscher ungleichmäßig angeströmt wird.
Aus DE-AS 10 85 854 ist ein mit einem vorgeschalteten direkten
Gaskühler versehener horizontaler Elektrofilter bekannt, bei dem die
Flugascheteilchen zur Erreichung einer besseren elektrischen
Leistung befeuchtet werden. Beim Übergang des zylinderförmigen
Gaskühlers in den rechteckförmigen Elektrofilter ist eine Umlenkung
mit einem Staubbunker vorgesehen, in welchem die Strömung durch
Umlenkwände und Leitbleche geführt wird. Diese Anordnung ist
verhältnismäßig aufwendig; mit den Leitblechen und zusätzlich
angebauten Drosselwänden werden die vorgekühlten und befeuchteten
Partikel den elektrischen Feldern des Elektrofilters zugeführt.
Aus der DD-PS 1 17 274 ist eine Anordnung zur Abscheidung von
Sand aus dem Rauchgasstrom vom Dampferzeugern bekannt, in
welchem ein abwärtsgehender Zug mittels einer 180°-Umlenkung mit
einem aufwärtsgehenden Zug verbunden ist. Sowohl in dem im
Bereich des abwärtsgehenden Zuges liegenden Teil der Umlenkung
als auch in dem im Bereich des aufwärtsgehenden Zuges liegenden
Teil der Umlenkung ist je ein Lenkorgan in Form eines
Schaufelgitters angeordnet. In dem im Bereich des abwärtsgehenden
Zuges liegenden Schaufelgitter passieren die gesamten im
Rauchgasstrom befindlichen festen Materialteilchen, wodurch
erhebliche Korrosionen und auch Anbackungen entstehen. Weiter ist
das Schaufelgitter auf Änderungen in der Größe des
Rauchgasstromes empfindlich, so daß dann Störungen in der
Gasströmung entstehen.
Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine
Einrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiter
auszugestalten, daß eine Verbesserung der Flugascheabscheidung
bei gleichzeitiger Vergleichmäßigung der Strömung über den
Querschnitt des aufwärtsgehenden Rauchgaszuges erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
schematisch dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 zwei Vertikalzüge eines Müllverbrennungsofens mit einer
bekannten unteren Umlenkung, in einem Vertikalschnitt,
Fig. 2 das Gasgeschwindigkeits- und Aschekonzentrationsprofil der
Umlenkung nach Fig. 1, in der Ebene A 1-A 2 der Fig. 1,
Fig. 3 zwei Vertikalzüge eines Müllverbrennungsofens mit einer
erfindungsgemäßen unteren Umlenkung, in einem
Vertikalschnitt, und
Fig. 4 das Gasgeschwindigkeits- und Aschekonzentrationsprofil der
Umlenkung nach Fig. 3, in der Ebene A 1-A 2 der Fig. 3.
In Fig. 1 sind zwei im Querschnitt rechteckige Vertikalzüge 1 und 2
eines Müllverbrennungsofens, die durch eine vertikale Zwischenwand
3 voneinander getrennt sind, an ihren unteren Enden durch eine
allgemein mit 4 bezeichnete herkömmliche 180°-Umlenkung
miteinander verbunden. Die Umlenkung 4 bildet mit einer geneigten
Vorderwand 5 und einer vertikalen Rückwand 6 einen einseitig
abgeschrägten Ascheaustragstrichter 7, durch dessen untere
Öffnung 7 a die aus dem Rauchgasstrom abgeschiedene Flugasche
abgeführt wird. Der allgemein mit 8 bezeichnete, durch Darstellung
seiner Stromlinien 8 a veranschaulichte Rauchgasstrom, der im ersten,
abwärtsgehenden Vertikalzug 1 von oben nach unten gerichtet ist,
durchströmt aufgrund der in ihm wirksamen
Zentrifugalbeschleunigung bzw. Zentrifugalkräfte die 180°-Umlenkung
4 mit dem größtmöglichen Bahnradius, um anschließend
von unten nach oben in den nachfolgenden, aufwärtsragenden
Vertikalzug 2 einzutreten. Beim Durchströmen der Umlenkung 4
reißt die Rauchgasströmung 8 infolge der Zentrifugalkräfte an der
unteren Kante 3 a der Zwischenwand 3 ab, wobei sich im Bereich
dieser Kante ein Wirbel 9 bildet. Dadurch wird der aufwärtsgehende
Vertikalzug 2 in seiner Eintrittsebene A 1-A 2 von den Rauchgasen
nur außen, d. h. einseitig, mit großer Geschwindigkeit ausgeströmt.
Zudem werden die Flugascheteilchen durch die Zentrifugalkräfte auf
der etwa halbkreisförmigen Bahn des Rauchgasstromes 8 nach außen
gedrängt, wobei die größeren Ascheteilchen mit einem Durchmesser
größer als ca 200 µm vom Rauchgasstrom 8 in den Aschetrichter 7
ausgeschleudert werden, während die feineren Aschepartikel (in der
Größenordnung unterhalb 200 µm sich in der äußeren Partie des
seine Strömungsrichtung umkehrenden Rauchgasstromes 8 sammeln,
von diesem in der Umlenkung 4 nach oben getragen werden und auf
den im Vertikalzug 2 angeordneten konvektiven Wärmetauscher 10,
sei dies nun ein Verdampfer oder Überhitzer, aufprallen. In der
Eintrittsebene A 1-A 2 des Vertikalzuges 2 erreicht die
Aschekonzentration der Rauchgase ganz außen, d. h. nahe der
vertikalen Rückwand 6, die sich nach oben als rückseitige
Begrenzungswand 6 a des Vertikalzuges 2 fortsetzt, ihren größten
Wert, während sich in dieser Ebene auf der anderen Seite, d. h.
innen im Bereich des unteren Endes der Zwischenwand 3 in bezug
auf den Rauchgasstrom 8 eine strömungsfreie Zone 11 einstellt, die
praktisch nur durch den Wirbel 9 beherrscht wird und durch das
Abreißen des Rauchgasstromes 8 an der Kante 3 a und die relativ
großen Bahnradien ihrer einzelnen Stromlinien 8 a bedingt ist.
Da die Zone 22 links im Bereich der Kante 3 a bzw. der Stelle A 1,
bezogen auf den Eintrittsquerschnitt A 1-A 2 des Vertikalzuges 2
relativ groß ist, ist hier die Anströmung des Wärmetauschers 10
ausgeprägt asymmetrisch, wobei überdies die Aschekonzentration
nach rechts zur Stelle A 2 hin stark zunimmt. Daraus ergibt sich für
den Wärmeaustauscher 10 nicht nur eine ungleichmäßige thermische
Belastung, sondern auch eine ungleichmäßige Verschmutzung, wie
auch ungleichmäßige mechanische Beanspruchung infolge der
einseitig, d. h. nach rechts zur Stelle A 2 hin zunehmend,
aufprallenden Aschepartikeln, wie dies im Schaubild der Fig. 2
qualitativ veranschaulicht ist.
In Fig. 2 ist das Gasgeschwindigkeits- und Aschekonzentrationsprofil
der bekannten Umlenkung 4 nach Fig. 1 in der horizontalen
Eintrittsebene A 1-A 2 des Vertikalzuges 2 dargestellt, wobei die
Strecke A 1-A 2 zugleich der lichten Breite des
Gaseintrittsquerschnitts für den Vertikalzug 2 entspricht. Auf der
Ordinate 12 links im Diagramm ist die Geschwindigkeit der Rauchgase
und auf der Ordinate 13 rechts die Aschekonzentration in den
Rauchgasen (z. B. in mg/Nm³) aufgetragen, während auf der
Abszisse des Diagramms die Abstände von der Stelle A 1, d. h. von
der unteren Kante 3 a der Zwischenwand 3 aufgetragen sind. Im
Diagramm der Fig. 2 ist die voll ausgezogene Kurve der
Gasgeschwindigkeit mit 14 und die gestrichelt gezeichnete Kurve der
Aschekonzentration mit 15 bezeichnet, wobei aber, wie bereits
betont, diese beiden Kurven nur qualitativ die Tendenz über die
betrachtete Strecke A 1-A 2 wiedergeben sollen.
Aus dem Diagramm der Fig. 2 geht zunächst einmal hervor, daß
sowohl die Gasgeschwindigkeit 14 als auch die Aschekonzentration 15
zur Stelle A 2 hin, d. h. bezogen auf den Rauchgasstrom 8 nach
außen zur Wand 6 bzw. 6 a hin (vgl. Fig. 1) stark zunimmt. Ferner
zeigt Fig. 2, daß die Gasgeschwindigkeit 14 links im Bereich der
Stelle A 1, d. h. in Nähe der Kante 3 a (vgl. Fig. 1) sogar umschlägt
und negativ ist, d. h. die Strömung zur gewünschten
Hauptströmungsrichtung sogar entgegengesetzt ist, was auf den
Wirbel 9 in der Zone 11 zurückzuführen ist (vgl. Fig. 1). Die
Gasgeschwindigkeit 14 nimmt rechts kurz vor der Stelle A 2 zu dieser
Stelle hin plötzlich wieder stark ab, was auf der Wandreibung an der
Rückwand 6 beruht (vgl. Fig. 1).
In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Einrichtung zur Verbesserung
der Flugascheabscheidung in der Umlenkung wieder im
Vertikalschnitt dargestellt, wobei die Teile, die auch schon bei der
konventionellen Umlenkung nach Fig. 1 vorhanden sind, mit denselben
Bezugszeichen wie dort versehen sind.
Diese Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Kombination von
drei Leit- oder Lenkelementen 16, 17 und 18, wobei in Fig. 3 eine in
der 180°-Umlenkung 4 eingebaute, den ankommenden
Rauchgasstrom 8 in zwei Teilströme 19 und 20 aufteilende Lenkwand
mit 16, eine an deren Ausströmungsseite 16 c vorgesehene Lenknase
mit 17 und eine an der die Umlenkung 4 rückseitig begrenzenden
Trichterwand 6 angeordnetes drittes Lenkorgan mit 18 bezeichnet ist.
Die einzelnen Stromlinien, die den Strömungsverlauf in der
Umlenkung 4 veranschaulichen, sind in Fig. 3 für die beiden
Rauchgas-Teilströme 19 und 20 mit 19 a bzw 20 a bezeichnet. Die
durch die Lenkwand 16 durch Aufteilung des aus dem
abwärtsgehenden, ersten Vertikalzug 1 austretenden
Rauchgasstromes 8 innerhalb der Umlenkung 4 gebildeten beiden
Teilströme 19 und 20 werden mit beträchtlich kleinerem Radius
umgelenkt als der gesamte Rauchgasstrom 8 in der bekannten
Umlenkung 4 nach Fig. 1, wie dies weiter unten näher erläutert
werden soll. Da die Zentrifugalbeschleunigung umgekehrt proportional
zum Bahnradius der Strömung ist, sind hier die Zentrifugalkräfte,
die die Ascheteilchen auf der gekrümmten Strömungsbahn nach
außen drängen, im Vergleich zum erheblich größeren Bahnradius in
Fig. 1 wesentlich größer. Dadurch wird die Abscheidung der
Flugascheteilchen aus den beiden Rauchgas-Teilströmen 19 und 20
beträchtlich erhöht.
Die hier geradlinig ausgebildete, d. h. mit wenigstens annähernd
zueinander parallelen, jedenfalls ebenen Hauptflächen versehene
Lenkwand 16 endet, bezogen auf den Weg der beiden Teilströme 19
und 20, hinten, d. h. mit ihrer ebenen Kante 16 a kurz vor der
horizontalen Eintrittsebene A 1-A 2 des aufwärtsgehenden
Vertikalzuges 2. Die Lenkwand 16, die hier in Strömungsrichtung
der beiden Teilströme 19 und 20 gegenüber der Trichterwand 6
leicht geneigt ist, erfaßt einen Teil der Gasmenge des
Rauchgasstromes 8 und lenkt diesen hinter der Kante 3 a der
Zwischenwand 3, an der wieder eine Ablösung der Strömung
stattfindet; dieser Teilstrom 19 weist einen gegenüber dem
ungeteilten Rauchgasstrom 6 in Fig. 1 erheblichen engeren Radius in
den Vertikalzug 2 auf, wobei der Wirbel 9 gegenüber dem
entsprechenden Wirbel 9 in Fig. 1 ebenfalls kleiner ausfällt. Die
vom Teilstrom 19 mitgeführten, relativ großen Flugascheteilchen,
deren Größe oberhalb ca. 100 µm liegt, werden infolge der in diesem
Teilstrom herrschenden Zentrifugalkräfte in eine sich an der
Anströmungsseite 16 c der Lenkwand 16 einstellenden
Beruhigungszone 21 ausgeschleudert und rieseln von dort längs der
Lenkwand 16 nach unten zu deren Unterkante 16 b, wo sie vom
außenliegenden Teilstrom 20, der die Lenkwand 16 unten umspült,
erfaßt werden.
Da der Radius des Rauchgasstromes 20 wenigstens annähernd
genauso groß ist wie der Radius des (innenliegenden bzw. oberen)
Rauchgasteilstromes 19, werden diese Ascheteilchen vom
außenliegenden Teilstrom 20 aufgrund der in diesem herrschenden
Zentrifugalkräfte ein zweites Mal abgeschieden, nunmehr aber
zusammen mit den enspechend großen Flugascheteilchen (d. h.
gleichfalls mit einer Größe oberhalb ca. 100 µm), die schon von
vornherein im Teilstrom 20 vorhanden waren, in den
Ascheaustragstrichter 7 ausgeschleudert.
Die in bezug auf den Rauchgasweg hinten, d. h. am oberen Ende der
Lenkwand 16 vorgesehene Lenknase 17, die grundsätzlich an der
Anströmungsseite 16 c der Lenkwand angeordnet ist und hier gemäß
Fig. 3 deren Oberkante 16 a bildet, erzeugt die zur
Flugascheabscheidung aus dem innenliegenden bzw. oberen Teilstrom
19 erforderliche Beruhigungszone 21, wobei sie zugleich den
Teilstrom 19 in Richtung auf die praktisch nur vom Wirbel 9
beherrschte, d. h. nicht von der Hauptströmung durchsetzte Zone 11
hin verschiebt, wodurch dieses Gebiet, das ohnehin wegen des
erheblich kleineren Umlenkradius an der Zwischenwandkante 3 a
kleiner ist als in Fig. 1, noch weiter eingeengt wird.
Das an der Rückwand 6 angebrachte, hier annähernd auf gleicher
Höhe wie die untere Partie der Lenknase 17 angeordnete dritte
Lenkorgan 18 erstreckt sich bei gleichbleibendem Querschnitt horizontal
an der Innenseite der Rückwand 6 und besitzt hier einen im
wesentlichen winkelförmigen Querschnitt. Durch das dritte Lenkorgan
18, das sich über die ganze lichte Breite des Querschnitts des
Vertikalzuges 2 erstreckt, wird der Umlenkradius des die Lenkwand
16 unten umströmenden außenliegenden Teilstromes 20 verkleinert,
was seinerseits zur symmetrischen Anströmung der Heizflächen des
konvektiven Wärmetauschers 10 beiträgt. Das Lenkorgan 18 erzeugt
an seiner Abströmseite eine relativ kleine Ablösung in einer Zone
22, in der sich ein entsprechend kleiner Ablösungswirbel 23
einstellt. Diese Zone 22 genügt aber, um eine an der Abströmseite
der Lenkwand 16 gebildete Ablösungszone 24 und den darin
erzeugten Wirbel 25 klein zu halten und unter Ausnutzung des in
ihm herrschenden Unterdruckes den außenliegenden Teilstrom 20 so
abzulenken, daß er sich am oberen Ende der Lenkwand 16 mit dem
anderen, innenliegenden Teilstrom 19 vereinigt und daß die
Heizflächen des konvektiven Wärmetauschers 10 nahezu senkrecht
und symmetrisch, d. h. über den Eintrittsquerschnitt A 1-A 2 des
zweiten Zuges 2 gleichmäßig, angeströmt werden.
Jedenfalls führt das Zusammenwirken von Lenkwand 16, Lenknase 17
und drittem Lenkorgan 18 nach Lage und Ausbildung der
Stromlinienbündel 19 a und 20 a der beiden Teilströme 19 und 20
gemäß Fig. 3 zu einer erheblich günstigeren Anströmung des im
aufwärtsgehenden Vertikalzug 2 zuunterst eingebauten
Wärmetauschers 10 als bei Verwendung der bekannten Umlenkung 4
ohne solche Einbauten, bzw. mit dem einzigen Stromlinienbündel 8 a
des ungeteilten Rauchgasstromes 8 nach Fig. 1. Dadurch wird sowohl
eine örtlich übermäßige Verschmutzung und mechanische
Überbeanspruchung der Rohre des konvektiven Wärmetauschers 10
infolge anfliegender Flugascheteilchen als auch eine thermische
Überlastung dieser Rohre, noch dazu praktisch an denselben
Rohrpartien im Vergleich zur bekannten Umlenkung 4 nach Fig. 1
vermieden.
In Fig. 4 ist wieder das nur qualitative Gasgeschwindigkeits- und
Aschekonzentrationsprofil in der Eintrittsebene A 1-A 2 des
aufwärtsgehenden Vertikalzuges 2 für die mit der Einrichtung 16,
17, 18 nach Fig. 3 ausgerüstete Umlenkung 4 dargestellt. Beim
Vergleich mit dem entsprechenden Diagramm für die bekannte
Umlenkung 4 nach Fig. 2 ergibt sich vor allem, daß die Strömung,
die bei der konventionellen Umlenkung einseitig zur Stelle A 2, d. h.
zur rückseitigen Rückwand 6 bzw. Begrenzungswand 6 a des
Vertikalzuges 2 hin verschoben ist, nunmehr über einen relativ
großen mittleren Bereich der Strecke A 1-A 2 verteilt wird. Zwar
zeigt die Gasgeschwindigkeit 14 zwei den beiden Teilströmen 19 und
20 (vgl. Fig. 3) zuzuordnende Scheitelstellen S 19 und S 20, jedoch
sind deren Scheitelhöhen gegenüber der in diesem mittleren Bereich
herrschenden, in Fig. 4 durch eine gestrichelt gezeichnete
horizontale Linie 14 a angedeuteten durchschnittlichen
Gasgeschwindigkeit relativ gering, so daß also die
Gasgeschwindigkeit 14 über diesem relativ breiten Mittelbereich mit
dem Wert 14 a ebenfalls nahezu konstant ist. Zwar schlägt hier die
Gasgeschwindigkeit 14 entsprechend den beiden Ablösungswirbeln 9
und 23 nach Fig. 3 zweimal, d. h. in Nähe der beiden Stellen A 1 und
A 2, in negative Werte um, jedoch sind die dadurch umgrenzten
Gebiete negativer Gasgeschwindigkeit im Vergleich zu dem bei der
bekannten Umlenkung nach Fig. 1 auf den weit stärkeren Wirbel 9
zurückzuführenden entsprechenden Gebiete an der Stelle A 1 des
Schaubildes nach Fig. 2 erheblich kleiner. Die durch die Einrichtung
16, 17, 18 erzwungene Anströmung des Eintrittsquerschnittes A 1-A 2
im mittleren Bereich hat zur Folge, daß nach relativ geringen
Eindringtiefen in dem Wärmetauscher 10 die Rauchgase im Gegensatz
zur bekannten Strömung (vgl. Fig. 1) über den ganzen Querschnitt
des Vertikalzuges 2 verteilt werden.
Aber auch die Flugaschekonzentration 15 in den Rauchgasen verteilt
sich gegenüber der entsprechenden Kurve 15 im Schaubild nach Fig. 2
für die bekannte Umlenkung 4 erheblich gleichmäßiger über den
Eintrittsquerschnitt A 1-A 2 des Vertikalzuges 2. Denn auch hier
können zwei Scheitelstellen Sa 19 und Sa 20 der Kurve 15, die wieder
den beiden Rauchgas-Teilströmen 19 und 20 (vgl. Fig. 3)
zuzuordnen sind, keineswegs darüber hinwegtäuschen, daß hier die
Flugaschekonzentration trotz der diese beiden Scheitelstellen Sa 19
und Sa 20 bildenden Maxima im Verlauf der Aschekonzentrationskurve
15, über die ganze Strecke A 1-A 2 betrachtet, gegenüber der
Aschekonzentrationskurve 15 nach Fig. 2 wesentlich geringer und
ausgeglichener ist.
Einige konstruktive Einzelheiten der Einrichtung 16, 17, 18 nach
Fig. 3 sollen im folgenden erläutert werden. Wie aus Fig. 3
hervorgeht, erstreckt sich die ebene, im wesentlichen als
planparallele Platte gestaltete Lenkwand 16 senkrecht zu den beiden
zueinander parallelen Seitenwänden 2 a des aufwärtsgehenden
Vertikalzuges 2, wobei sie beidseits bis an die Seitenwände 2 a
heranreicht und an diesen auch befestigt ist. Die obere, d. h.
bezogen auf den Weg der beiden Rauchgas-Teilströme 19 und 20,
horizontal verlaufende Kante 16 a ist etwa auf der Mitte der Strecke
A 1-A 2 angeordnet.
Die Lenkwand 16 kann, wie dies in Fig. 3 an den Stellen 26
angedeutet ist, mindestens teilsweise aus Kühlrohren bestehen, die
als Verdampferrohre an das Verdampfersystem eines Dampfkessels
angeschlossen sein können, dem auch der im zweiten,
aufwärtsgehenden Vertikalzug 2 eingebaute konvektive Wärmetauscher
angehört. Die Lenkwand 16 könnte aber auch, vorzugsweise unter
Einbeziehung der an ihr angebrachten Lenknase 17, vollständig aus
solchen Kühlrohren aufgebaut sein, die sich in Längsrichtung der
Lenkwand 16 von unten nach oben erstrecken und quer zu den
Zugseitenwänden 2 a aneinandergereiht sind. Diese Kühlrohre sind
vorzugsweise bestiftet und mit Stampfmasse verkleidet, wobei sie als
Flossenrohre ausgebildet oder als Stegrohre aneinandergeschweißt
sein können. Die Lenkwand 16 kann andererseits aber auch
ungekühlt sein und aus hochtemperaturfestem Stahl bestehen oder
aber vollständig in feuerfestem Mauerwerk ausgeführt sein. Auch
könnte die Lenkwand 16 fremdgekühlt, d. h. aus Rohren aufgebaut
sein, die von einem fließfähigen Wärmeträgermedium durchströmt
werden. Falls die im aufwärtsgehenden Vertikalzug 2 eingebauten
Nachschaltheizflächen periodisch durch einen sogenannten
"Kugelregen" gereinigt werden, können zumindest die dem
Kugelregen ausgesetzten Partien der Lenkwand 16, Lenknase 17 und
des dritten Lenkorgans 18 gepanzert sein.
Der mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erreichte technische
Fortschritt besteht vor allem darin, daß die Anströmung des
nachfolgenden aufwärtsgehenden Vertikalzuges bzw. der darin
angeordneten konvektiven Wärmetauscher gegenüber der mit der
konventionellen Rauchgasumlenkung erreichten Zugangsströmung
wesentlich ausgeglichener ist und daher örtlich auftretende,
übermäßige Verschmutzung und/oder mechanische
Überbeanspruchung der Wärmetauscherrohre durch Erosion
und/oder Korrosion vermieden werden und dadurch die
Verfügbarkeit der Anlage erhöht wird. Zudem wird durch die
gleichmäßigere Anströmung des zweiten Zuges erreicht, daß
nunmehr auch die thermische Beanspruchung der Wärmetauscherrohre
entsprechend gleichmäßiger wird.
Abweichend von Fig. 3, die einen nur vorne, d. h. einen nur
einseitig abgeschrägten Ascheaustragstrichter zeigt, könnte die
zuvor beschriebene Einrichtung zur Verbesserung der
Flugascheabscheidung auch in einer Umlenkung angeordnet werden,
die beiderseits, d. h. sowohl vorne als auch hinten, von schrägen
Trichterwänden begrenzt ist, wobei die Lage und Gestaltung vor
allem der Lenkwand der Form des beidseitig abgeschrägten
Ascheaustragstrichters anzupassen sind.
Claims (6)
1. Einrichtung zur Verbesserung der Flugascheabscheidung durch
Fliehkrafteinwirkung in einem Verbrennungs-, insbesondere
Abfallverbrennungsofen mit Mehrzugkessel, bei dem zwei
Vertikalzüge des Ofens durch eine untere 180°-Umlenkung für
die Rauchgase miteinander verbunden sind und im Bereich des
aufwärtsgehenden zweiten Zuges vor dessen Heizflächen ein im
rechten Winkel zu dessen Seitenwänden und stromaufwärts der
horizontalen Eitrittsebene dieses Zuges sich erstreckendes und
bis an die Seitenwände heranreichendes wandartiges Lenkorgan
für die in diesem Zug einströmenden Rauchgase vorgesehen ist,
welches sich in Richtung des umgelenkten Rauchgasstromes
erstreckt und diesen in im wesentlichen zueinander parallele
Teilströme unterteilt und bei welchem im Bereich der 180°-Umlenkung
eine mit gleichbleibendem Querschnitt sich im rechten
Winkel zu den beiden Seitenwänden des zweiten Vertikalzuges
und über die ganze Breite des Lenkorgans auf dessen
Anströmseite an dessen oberem Ende erstreckende Lenknase für
die Rauchgase vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
im Bereich des abwärtsgehenden ersten Zuges (1) liegende Teil
der 180°-Umlenkung (4) lenkorganfrei ist und das Lenkorgan
als einzige, ebene plattenförmige Lenkwand (16) ausgebildet ist,
deren am oberen Ende angeordnete Abströmkante (16 a) in der
Nähe der Eintrittsebene des zweiten Zuges etwa in der Mitte der
von dessen Stirn- und Rückwand (3, 6 a) begrenzten
Eintrittsebene liegt und die Richtung nach oben zu der den
zweiten Zug begrenzenden vertikalen Rückwand (6, 6 a) hin
geneigt ist und daß an der den zweiten Zug (2) begrenzenden,
vertikalen Rückwand (6, 6 a) etwa auf Höhe
der Lenknase (17) ein Lenksteg (18) angeordnet ist, der
sich mit gleichbleibendem Querschnitt horizontal bis zu
den beiden Seitenwänden (2 a) des zweiten Zuges (2) erstreckt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lenkwand (16) mindestens teilweise aus Kühlrohren
(26) besteht, die an das Verdampfersystem eines Dampfkessels
oder an einem Heißwasserkessel angeschlossen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lenkwand (16) im wesentlichen aus bestifteten und mit
Stampfmasse verkleideten Rohren besteht.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rohe in einer Axialebene mit beiderseits außen angeschweißten
Flossen versehen und als Stegrohre aneinandergeschweißt
sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lenkwand (16) aus hochtemperaturbeständigem Stahl oder
feuerfestem Mauerwerk besteht.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die einem Kugelregen für die Reinigung
der im zweiten Vertikalzug (2) angeordneten Nachschaltheizflächen
(10) ausgesetzen Partien der Lenkwand (16),
der Lenknase (17) und des Lenksteges (18) gepanzert sind.
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