DE3145799A1

DE3145799A1 - Drehstroemungsfeuerung

Info

Publication number: DE3145799A1
Application number: DE19813145799
Authority: DE
Inventors: Hans 4200 Oberhausen Lüttger
Original assignee: RUHRKOHLE CARBORAT GmbH
Current assignee: RUHRKOHLE CARBORAT GmbH
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1983-05-26
Also published as: DE3266161D1; ATE15534T1; EP0080429A1; EP0080429B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehströmungsfeuerung für staubförmige, kohlenstoffhaltige Partikel, insbesondere Steinkohle. Die Drehströmungsfeuerung basiert auf einer Umlaufströmung, die den in natürlichen Windhosen auftretenden Strömungskombinationen nachgebildet ist. Die Drehströmung nach Art einer Windhose über einem festen Grund ist als einfache Luftströmung stabil, leicht anzuregen und regelbar. Die Drehströmung setzt sich aus zwei verschiedenen Umlaufströmungen zusammen. Eine Potentialströmung läuft am äußeren Grenzbereich des Strömungsraumes auf wendeiförmigen Stromlinien von oben nach unten. Auf dem Boden des Strömungsraumes, z. B. eines Gefäßes, läuft das Strömungsmedium auf Spiralbahnen nach innen. Dadurch bildet sich am Boden eine ebene Wirbelsenke aus, die die dort befindlichen Teile nach innen transportiert. Über der Wirbelsenke bildet sich eine mit der Potentialströmung gleichsinnig und koaxial nach oben verlaufende Rotationsströmung.

Die Potentialströmung läßt sich durch schrägtangentiales Einblasen von Luft in ein Rohr anregen.

Auf Basis obiger Erscheinungsformen und Strömungserzeugungsmöglichkeiten sind in der Vergangenheit im Labormaßstab Drehströmungsfeuerungen als Abart von Zyklonfeuerungen getestet worden. Einzelheiten sind in Mitteilungen der Vereinigung der Großkesselbesitzer von K. R. Schmidt, Heft 87, Dezember 1963, beschrieben worden. Danach werden entweder sehr große und breite oder aber mehrere schmale Kohlenstaubringe erzeugt. In den mit Hilfe der Drehströmung erzeugten Kohlenstaubringen sollen alle z. B. axial in die Brennkammer eingeführten Kohlenstaubteilchen während ihres Umlaufes völlig ausbrennen. Dabei ist der Erwartung Ausdruck gegeben worden, daß die Umsetzung dieses Feuerungsprinzipes in die Praxis voraussichtlich jahrelanger Untersuchungen

bedarf, bevor eine entsprechende konstruktive Entwicklung beginnen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nunmehr die Nutzung des Drehstromfeuerungsprinzipes in der Praxis möglich zu machen. Dabei geht die Erfindung von dem Gedanken aus, daß für die Einhaltung der die Drehströmung bestimmenden Grenzbedingungen eine beträchtliche Partikelbewegung in axialer Richtung des zylinderformi gen Drehströmungsbrennraumes erforderlich ist. Nach der Erfindung wird den Kohlenstaubpartikeln zugleich die notwendige Verweilzeit in dem Brennraum dadurch gegeben, daß die Drehströmung in axialer Richtung umgelenkt wird. Jede Umlenkung entsteht nach der Erfindung durch eine Einschnürung der Anströmfläche der die Drehströmung umgebenden Brennkammer. Vorzugsweise hat die Einschnürung eine Kegelform. Der Reibungswinkel des Kegelmantels ist unterschiedlich. Zur Längsachse der Drehströmu.ng wird der Neigungswinkel nach der ersten Umlenkung größer. Derartige Umlenkungen bewirken eine Spiegelung der Strömung, wobei die Brennstoffteilchen dann auf einer Wendel mit kleinerem Radius zurückwandern. Die Rückströmung trägt zur Stabilisierung der Flamme bei, indem die brennenden Kohlepartikel der Rückströmung im Bereich der Brennstoffeinführung durch ihre katalytisch^ Wirkung eine bedeutende Rolle spielen.

Während der ursprüngliche Vorschlag von K. R. Schmidt noch von einer senkrecht stehenden Drehströmung ausgeht, zeigt sich überraschenderweise, daß eine liegende Drehströmung funktionsfähig ist. Insbesondere stellen sich keine an sich zu befürchtenden Ascheablagerungen in der Brennkammer ein. Dabei wird die erfindungsgemäße Drehströmung durch eine Anzahl gleichmäßig über der Länge der Kammer verteilter Reihen von Düsen stabil gehalten. Es sind mindestens zwei Reihen von Düsen vorgesehen, die auch in Umfangsrichtung gleichmäßig über der Brennkammer verteilt sind. Mit Hilfe der gleichmäßig verteilten Düsen läßt sich die Luftzuführung derart steuern, daß innerhalb der Brennkammer eine turbulente Grenzschicht entsteht. Diese turbulente Grenzschicht wird bei von außen erfolgender Brennstoffzufuhr von

einer äußeren Bahn der Brennstoffteilchen umgeben und umschließt eine Anzahl innerer Brennstoffteilchenbahnen. Die Anzahl der inneren Brennstoffteilchenbahnen hängt von der Anzahl der Umlenkungen der Drehströmung ab. Nach der Erfindung wird die Umlenkung der Drehströmung durch unterschiedliche Neigung der kegelförmigen Einschnürungen an den Stirnseiten der Brennkammer bewirkt. Mit zunehmender Zahl der Umlenkungen ist die Neigung steiler. Für eine zweifache Umlenkung sind nach der Erfindung für die erste Umlenkung 45 Grad Neigungswinkel und für die zweite Umlenkung 60 Grad Neigungswinkel zur Längsachse der Drehströmung vorgesehen. Dabei hat jeder Neigungswinkel einen Toleranzbereich von 10 Grad, d. h. der Neigungswinkel der ersten Umlenkung kann zwischen 40 und 50 Grad und der der zweiten Umlenkung zwischen 55 und 65 Grad betragen, ohne daß die erfindungsgemäße Drehströmung beeinträchtigt wird.

Nach der Erfindung kann die Umkehrung der Drehströmung durch Hilfsströmungen von Verbrennungsluft unterstützt werden, die an den Umkehrstellen aus den Stirnwänden der Brennkammer austreten und in die Sollrichtung der umgekehrten Drehströmung weisen. Derartige Hilfsströmungen der Verbrennungsluft lassen sich zugleich als Begrenzungsströmungen nutzen. In dieser Funktion hat eine solche Hilfsströmung besondere Wirkung zwischen der in axialer Brennkammerrichtung ohne weitere Umkehrung aus der Brennkammer austretenden Drehströmung und der diese innere, zentrische Drehströmung umgebenden Drehströmung vor der letzen Drehströmungsumkehrung. In dieser Begrenzungsfunktion stellt die eintretende Verbrennungsluft zusätzlich sicher, daß keine unverbrannten Brennstoffpartikel mit der Austrittsdrehströmung aus der Brennkammer austreten.

Nach der Erfindung ist wahlweise eine weitere Hilfsströmung vorgesehen. Die weitere Hi Ifsströmung erfolgt zentrisch durch die der Brennkammeraustrittsöffnung gegenüberliegende Stirnseite der Brennkammer hindurch und unterstützt nicht nur wie die vorher erläuterte Hi Ifsströmung den Verbrennungsvorgang, sondern

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auch den Verlauf der Austrittsdrehströmung.

Der Brennstoff, die Kohlepartikel, soll in weiterer Ausbildung der Erfindung drucklos von oben in die Brennkammer fallen. Es handelt sich um eine radiale Zuführung. Die drucklose Zuführung stellt sicher, daß die Kohlepartikel die die Drehströmung bestimmenden Luftströmungen nicht durchschlagen, sondern von diesen umschlossen und mitgetragen werden. Die drucklose Zuführung wird vorzugsweise über einen Schneckenförderer bewirkt, der die Kohlepartikel aus einem Silo in ein senkrecht über der Brennkammer stehendes Fallrohr fördert. Die in dem Fallrohr nach unten in die Brennkammer fallenden Kohlepartikel werden wahlweise zusätzlich durch Verbrennungsluft in eine Spiralbewegung mit zur Fallrohrachse gleicher Längsachse versetzt. Die Spiralbewegung der in die Brennkammer fallenden Brennstoffpartikel erleichtert zusätzlich das Einfügen der Kohlenstaubpartikel in die umlaufende Drehströmung. Die Ursache ist in der längeren Verweilzeit der auf spiralförmiger Bahn aus dem Fallrohr in die Drehströmung tretenden Kohlepartikel zu sehen. Dabei wird die Verweilzeit vom Augenblick des Eintritts bis zu einem gedachten, aber in Wirklichkeit nicht erfolgenden Durchtritt durch die Drehströmung zur Brennkammermittelachse hin bemessen.

Die für die Spiralbewegung notwendige Luftzuführung im Fallrohr erfolgt durch eine weitere Hilfsströmung mit Verbrennungsluft.

Die verschiedenen Luftströmungen stehen nach der Erfindung in einem bestimmten Verhältnis zueinander. Die Hauptluftströmungen sind die am Umfang der Brennkammer eintretenden und die Drehströmung im wesentlichen verursachenden Luftströmungen, die einen Anteil von 50-60 % der zugeführten Verbrennungsluft ausmachen. An zweiter Stelle steht nach der Erfindung die zentrische Hilfsströmung, die mit zum Austragen der verbrannten Kohlepartikel nach der letzten Drehströmungsumkehrung beiträgt. Ihr

Prozentsatz von der gesamten Verbrennungsluft liegt zwischen und 35. Danach kommt die die erste Umkehrung der Drehströmung unterstützende und zur Begrenzung der Drehströmungen beitragende Hilfsströmung, die vom Austrittsende der Brennkammer her in diese eintritt. Diese liegt zwischen 10 und 13 %. Den geringsten Anteil hat die Hi Ifsströmung zur Erzeugung der Spiralbewegung der Kohlepartikel im Fallrohr. Ihr Anteil liegt zwischen 1 und 5 %.

Alle Strömungen haben bis auf die Hilfsströmung für die Spiralbewegung im Fallrohr annähernd gleiche Geschwindigkeiten, die nach der Erfindung zwischen 50 und 70 m/sec. liegen. Dagegen ist die Geschwindigkeit im Fallrohr mit 10-20 m/sec. vergleichsweise gering.

Eine Optimierung der Strömungsverhältnisse wird mit Regelklappen erreicht, die in den Luftzuführungsleitungen eingebaut sind.

Im übrigen trägt ein sich zum Brennkammerraum hin erweiternder Trichter am austragseitigen Ende des Fallrohres in der Zuführung der Brennstoffpartikel zur sicheren Übergabe der Brennstoff partikel aus dem Fallrohr in die Drehströmung bei. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Feuerungsanlage

Figur 2 eine Detailansicht der Feuerungsanlage nach Fig. 1

In Figur 1 ist mit (l) ein Silo bezeichnet, das im wesentlichen durch einen aufrecht stehenden Zylinder mit trichterförmigem unteren Ende gebildet wird. Aus dem Silo (l) werden im Betriebsfall Kohlenstaubpartikel pneumatisch abgezogen. Dabei ist die Austrittsöffnung des Silos (1) am unteren Trichterende bei (6) mit einer Klappe regelbar. Das gleiche gilt für die Saugwirkung der Pneumatik. Mittels einer Regelklappe (5) kann Umgebungsluft herbeigemischt werden.

Über eine pneumatische Förderleitung (24) werden die aus dem Silo (1) abgesaugten Kohlenstaubpartikel einem Zyklon (7) zugeführt. Der Zyklon (7) bewirkt eine Trennung der Transportluft von den Kohlenstaubpartikeln. Die abgetrennte Transportluft tritt aus dem Zyklon (7) über eine Fortsetzung der Förderleitung (24) in ein Gebläse (8). Aufgrund der durch den Zyklon (7) bewirkten Entstaubung ist das Gebläse (8) nur minimalem Verschleiß durch Abrieb ausgesetzt.

Der Zyklon arbeitet in herkömmlicher Weise mit einer Drehströ— mung, die durch tangentialen Lufteintritt aus der Förderleitung (24) in das Zyklongehäuse bewirkt wird. Aufgrund unterschiedlicher Zentrifugalkräfte bewegen sich danach Luftpartikel und Kohlenstaubpartikel auf unterschiedlichen Bewegungsbahnen, so daß Luft aus der Zyklonmitte im wesentlichen staubfrei über die Fortsetzung der Förderleitung (24) zum Gebläse (8) abgezogen werden kann. Die im Zyklon (7) abgetrennten Kohlenstaubpartikel fallen an der Zykloninnenwand in einen darunter angeordneten Trichter und durch den Trichter in einen Dosierbehälter (9). Aus dem Dosierbehälter (9) fördert eine am Boden des Dosierbehälters angeordnete Schnecke mit stufenlos regelbarem Antrieb Kohlenstaubpartikel kontinuierlich über ein Fallrohr in eine mit (12) bezeichnete Brennkammer. Die Brennkammer (12) ist mit Gebläsen (11 und 14) versehen, die Verbrennungsluft durch verschiedene Öffnungen in die Brennkammer drücken. Während das Gebläse (11) zentrisch an eine Stirnfläche der Brennkammer angeflanscht ist und zugleich mit einem Anfahrbrenner kombiniert ist, ist das Gebläse (14) über Luftleitungen (25) mit der Brennkammer (12) verbunden. In der zur Brennkammer (12) führenden Luftleitung (25) ist ein Schieber (13) zur Luftregulierung angeordnet. Infolge elektrischer Wirkverbindung hat eine Verstellung des Schiebers (13) zugleich eine Verstellung des mit (10) bezeichneten Regelgetriebes der Förderschnecke des Dosierbehälters (9) zur Folge. Diese Wirkverbindung stellt sicher, daß für eine vollständige Verbrennung der Brennstoffpartikel in der

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Brennkammer (12) ein ausreichendes Luftangebot vorliegt. Zugleich wird ein Luftüberschuß nach Möglichkeit verhindert.

Aus der Brennkammer (12) treten die Verbrennungsgase in einen Dreizugkessel (15) üblicher Bauart. In dem Dreizugkessel (15) wird Dampf erzeugt, der einem Dampfnetz zu beliebiger Verwendung zugeführt wird. Die aus dem Dreizugkessel (15) austretenden Abgase werden über eine Abgasleitung (26) mit zwischengeschalteten Entstaubern (16 und 19) einem Kamin (22) zugeführt. Der Entstauber (16) ist ein Zyklonentstauber, der in gleicher Weise arbeitet wie der Zyklon (7). Dabei sammeln sich am Austragende in einem Behälter (23) die ausgeschiedenen Staubpartikel und ist die Austragöffnung des Entstaubers (16) mit einer Klappe (17) regelbar.

Zur Sicherstellung gewünschter Strömungsverhältnisse ist in der Abgasleitung (26) zwischen den Entstaubern (16 und 19) ein Gebläse (18) vorgesehen.

Der Entstauber (19) dient der Abtrennung der nach dem Entstauber (16) noch im Abgas befindlichen Feinstäube. Dazu ist der Entstauber (19) als Vielzel1enentstauber ausgelegt, wobei jede Zelle nach Art eines Zyklonentstaubers arbeitet. Die zusätzliche Entstaubungswirkung gegenüber dem Entstauber (16) wird dabei insbesondere dadurch bewirkt, daß durch Rückführung bereits gereinigten Abgases in den einzelnen Entstaubungszellen eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit des Gases erzeugt wird. Aufgrund der erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten entstehen stärkere Zentrifugalkräfte, die alle unerwünschten Staubpartikel aus dem Abgas treiben.

In Figur 2 ist die Brennkammer (12) mit dem Dosierbehälter (9) in Einzelheiten schematisch dargestellt. Danach hat der Dosierbehälter eine Trichterforrn . Im Unterschied zu üblichen Trichtern ist der Trichter des Dosierbehälters (9) keilförmig,

wobei sich die mit (28) bezeichnete Förderschnecke am unteren spitzen, die Förderschnecke (28) umschließenden Ende befindet. Dieses spitze Ende besitzt ein Radius, der dem Radius der Förderschnecke (28) angepaßt ist. Die Förderschnecke (28) ist als Rohrschnecke ausgelegt und besitzt im Ausführungsbeispiel eine Förderleistung von etwa 1 t/Stunde. Die Förderschnecke (28) fördert in ein Fallrohr (29/30). Vor Erreichen der trichterförmigen Aufweitung (30) tritt Verbrennungsluft durch Schlitzdüsen (31) in das Fallrohr (29). Die Verbrennungsluft wird durch ein Luftzuführungsrohr (32) zugeführt₈ das im Bereich der Schlitzdüsen (31) das Fallrohr (29) ringförmig und schließend umgibt. Die Verbrennungsluftströmung im Zuführungsrohr (32) läßt sich mit einer Regelklapp.e über einen Hebel (33) von Hand einstellen.

Die Schlitzdüsen (31) durchdringen die Wand des Fallrohres (29) auf einer gekrümmten Bahn, so daß die Verbrennungsluft annähernd tangential zur Rohrwandung in das Fallrohr (29) eintritt. Dadurch vjird den sich durch das Fallrohr (29) in den Bereich der trichterförmigen Aufweitung (30) bewegenden Kohlenstaubpartikeln eine spiralförmige Bahn vermittelt, deren Spiraldurchmesser sich in der trichterförmigen Aufweitung (30) auf den der Aufweitung und darüberhinaus erweitert. Die dadurch entstandene Verbrennungsluft/Kohlenstaub-Spirale trifft auf eine Drehströmung in der Brennkammer (12).

Die Drehströmung wird mit Verbrennungsluft erzeugt, die durch eine Anzahl von Eintrittsöffnungen in die Brennkammer (12) gelangt. Bei den Düsen handelt es sich um Schlitzdüsen (34), die in Reihen gleichmäßig verteilt am Umfang der Brennkammer angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel sind 5 Reihen von Schlitzdüsen (34) vorgesehen. Jede Reihe von Schlitzdüsen hat ihrerseits 3 SchlitzdUsen (34), die um 120 Grad versetzt am Umfang der Brennkammer angeordnet sind. Alle Schlitzdüsen (34) einer jeden Düsenreihe sind über eine.die Brennkammer (12) umschließende Ringleitung miteinander verbunden. Alle Ringleitungen sind über eine Zuführungsleitung (35) miteinander verbunden. Die Zu-

führung ist ihrerseits mit der Zuführungsleitung (32) verbunden, wobei jedoch die Verbindungsstelle in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft vor der mit dem Hebel (33) einstellbaren Regelklappe angeordnet ist. Die Düsenreihen der Schlitzdüsen (34) haben einen Abstand von 350 mm. Der Abstand soll nicht größer als 400 mm sein. Insbesondere im Bereich des Fallrohres (29) ist es vorteilhaft, wenn das Fallrohr in der Ansicht nach Figur 2 zwischen zwei Reihen Schlitzdüsen (34) eingeschlossen ist.

Von der Zuführungsleitung (32) führt eine Abzweigung (36) zu einer Ringdüse (37). In der Abzweigung (36) befindet sich eine mit einem Hebel (38) verstellbare Regelklappe. Die Ringdüse (37) umschließt die Austrittsöffnung (39) der Brennkammer (12). An der Austrittsöffnung (39) befindet sich ein Flansch zur Verbindung der Brennkammer mit dem Dreizugkessel (15). Die Austrittsöffnung (39) ist zentrisch angeordnet. Der Austrittsöffnung (39) liegt am anderen Ende der zylindrischen Brennkammer (12) eine Eintrittsöffnung (40) gegenüber, an die das Gebläse (11) angeflanscht ist, das mit einem Anfahrbrenner gekoppelt ist. Das Gebläse (11) liefert im Betriebsfall zusätzlich Verbrennungsluft durch die Eintrittsöffnung (40) in die Brennkammer (12) .

Nachfolgend ist ein Auslegungsbeispiel für eine Brennkammer mit 600.000 kcal/h gegeben.

1. DZK 600.000 kcal/h

2. Brennkammerbelastung 1.000.000 kcal/m3/h gewählt

3. L/D = 3/1 gewählt

4. Brennstoffmenge

5. CO -Gehalt gewählt = 13

ergibt = —i|l5_— = 1,43 = 43 %

Luftüberschuß

. ./10

* " 3H5799

L = 1,43 χ 8,2 χ 94 = 1100 Nm3/h

. 1100 (273 + 20)

^L20°C ⁼ 273 — ^{= 118}°

L_0nO,, = 1180 + 10 % DIN + 10 % Reserve

L_orio„ = 1430 m3/h

L_0nO_n = 1500 m3/h gewählt fUr Gebläseauslegung

Brennkammerabmessung:

Volumen Q = --^gigOO. _{= Op}6 m3

L = 3D (aus 3)

D² χ II ,
Q = ο j, 6 = j χ L

=0,6 - -5?-J-ii χ 3 D
D³ χ II x 3

0„6 =

61

mm

L = 3 κ 635 = 1900 mm

8. Luftaufteilung:

Die Luftströmung durch die Eintrittsöffnung (40) ist mit Ll bezeichnet, die aus dem Fallrohr (29) ist mit L2 bezeichnet, die durch gleichmäßig am Umfang der Brennkammer verteilte Schlitzdüsen eintretende Luftströmung ist mit L3 bezeichnet» Die Luftströmung durch die RingdUse (37) trägt die Bezeichnung L4.

Ll = 450 m3/h = 30 %

L2 = 50 m3/h = 3,4 %

L3 = 825 m3/h 55 %

L4 = 174 m3/h = 11,6 %

L = 1.500 rn3/h = 100 %

Austrittsgeschwindigkeit in die Brennkammer für die Lüfte L2 = L3 = L4 = 60 m/sec. (hohe Zähigkeit!)

L2 = 50 m3/h

gewählt 6 Schlitze zu je 2 mm χ 20 mm

L3 = 825 m3/h
^F3 = 3

gewählt 3 Schlitzreihen

je Reihe = 5 Schlitze Schlitze = 5 χ 50 mm

L4 = 174 mm3/h

F4 = 806 mm2 = gewählt 5 Rohre 1/2"

Für andere Auslegungsbeispiele kann Ll zwischen 25 und 35 % betragen, L2 1-5 %, L3 50-60 %, L4 10-13 %. Die Austrittsgeschwin digkeit L2 = L3 = L4 soll zwischen 50 und 70 m/sec. betragen, Ll 15 m/sec. Die Anzahl der Reihen Schlitzdüsen sollte nicht weniger als 2 und nicht mehr als 5 betragen. Die Anzahl der Schlitzdüsen (34) pro Reihe liegt vorzugsweise zwischen 3 und 10. Die Schlitzdüsen (34) haben insbesondere die Form von Flach strahldüsen, wobei im Querschnitt Länge zu Breite zwischen 5:1 und 15:1 variieren kann. Die größere Abmessung (Länge) der

Schlitzdüsen (34) weist in Längsrichtung der Brennkammer.

Im Betriebsfall werden die auf spiralförmiger Bahn aus dem Fall rohr (29) austretenden Kohlenstaubpartikel von der in der Brenn kammer (12) erzeugten Drehströmung erfaßt und auf spiralförmiger Bahn in der Brennkammer gegen die austrittsseitige Stirnflä che der Brennkammer (12) bewegt. An dieser Stirnfläche befindet sich eine mit (41) bezeichnete kegelförmige Einschnürung. An der Einschnürung wird die auftreffende Drehströmung gespiegelt. D. h. die auftreffende Verbrennungsluft wird mit den bereits brennenden Kohlenstaubpartikeln in die umgekehrte Richtung gegen die eintragsseitige Stirnfläche der Brennkammer (12) gelenkt. Im AusfUhrungsbeispiel hat die kegelförmige Einschnürung einen Neigungswinkel von 45 Grad zur Längsachse der Brennkammer (12).

Die Umkehrung der Drehströmung an der Einschnürung (41) wird durch die aus der Ringdüse (37) austretende Verbrennungsluft unterstützt. Nach der Umlenkung strömt die Verbrennungsluft mit den darin weiterbrennenden Kohlenstaubpartikeln gegen die eintrittsseitige Stirnfläche der Brennkammer (12) und wird dort an einer weiteren Einschnürung (42) erneut umgelenkt, um danach der Austrittsöffnung (39) zuzuströmen. Die für die weitere Umkehrung der Drehströmung vorgesehene Einschnürung (42) hat wie die Einschnürung (41) die Form eines Kegelmantels, besitzt jedoch einen stärkeren Neigungswinke 1 zur Längsachse der Brennkam mer (12). Im Ausführungsbeispiel beträgt dieser Neigungswinkel 60 Grad. Der Austritt der so umgelenkten Drehströmung wird durch weitere Verbrennungsluft unterstützt, die durch die Eintrittsöffnung (40) hindurchgeführt wird.

Insgesamt bewegen sich die Brennstoffpartikel dann auf einer Spiralbahn, die abgesehen von sonstigen Verwirbelungen, eine dreifache Länge der Brennkammer aufweist. Das stellt eine 100 %ige Verbrennung dir Kohlenstaubpartikel in der Brennkammer (12) sicher.

Claims

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PATENTANSRPÜCHE

J 1·)Drehströmungsfeuerung für Kohle, insbesondere Steinkohle» gekennzeichnet durch mindestens eine Umkehrung der Drehströmung in der Brennkammer (12) an einer nach innen v/eisenden Einschnürung (41,42) der Brennkammer (12).
2. Drehströmungsfeuerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine für die Drehströmung liegende Anordnung der Brennkammer (12).
3. Drehströmung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,, daß die Umkehrung der Drehströmung mit Hilfsströmungen von Verbrennungsluft (Ll, L4) gekoppelt ist.
4. Drehströmungsfeuerung nach einem oder mehreren der Anaprüche 1-3, gekennzeichnet durch einen drucklosen Eintrag der Brennstoffpartikel.
5. Drehströmungsfeuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffpartikel über ein Fallrohr (29) zugeführt werden.
6. Drehströmungsfeuerung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstaubpartikel mittels einer Förderschnecke in das Fallrohr (29) eingetragen werden.
7. Drehströmung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstaubpartikel in der Zuführung (29) zur Brennkammer (12) mittels einer Hilfsströmung (L2) von Verbrennungsluft in eine Spiralbewegung versetzt werden.

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8. Drehströmungsfeuerung nach Anspruch 7, gekennzeichnet
durch eine trichterförmige Erweiterung der Zuführung (29)
für die Brennstoffpartikel in der Brennkammer (12).
9. Drehströmungsfeuerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei nacheinander folgenden Umkehrungen der Drehströmung die Einschnürung

(41) für die erste Umkehrung einen Neigungswinkel von 45
Grad zur Längsachse der Drehströmung und die Einschnürung

(42) für die zweite Umkehrung der Drehströmung einen Neigungswinkel von 60 Grad zur Längsachse zur Drehströmung
aufweist und beide Neigungswinkel in einem Toleranzbereich von 10 Grad variieren können.
10. Drehströmungsfeuerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß für die austrittssei— tige Einschnürung (41) eine Ringdüse (37) für die Hilfsströmung (L4) vorgesehen ist.
11. Drehströmungsfeuerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß 50—60 % der Verbrennungsluft zur Erzeugung der Drehströmung, 25-35 % der Verbrennungsluft zum Austragen der Brennstoffpartikel mittels Hilfsströmung (Ll) und 10-13 % der Verbrennungsluft für
für die austragsseitige Hilfsströmung die Spiralbewegung
der Brennstoffpartikel in der Zuführung (29) zur Brennkammer (12) verwendet werden.
12. Drehströmungsfeuerung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungen (L2, L3, L4) eine Geschwindigkeit von 50-70 m/sec. aufweisen und die Strömung (Ll) eine Geschwindigkeit von 10-20 m/sec. aufweist.

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13. Drehstömungsfeuerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Drehströmung Schlitzdüsen am Umfang der Brennkammer (12) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
14. Drehströmungsfeuerung nach Anspruch (12), gekennzeichnet durch mindestens zwei Reihen Düsen über der Längsrichtung der Brennkammer, von denen jede Reihe mindestens 3 Düsen in Umfangsrichtung der Brennkammer aufweist.