DE3519159A1

DE3519159A1 - Wasserrohr - dampferzeuger bzw. wasserrohr - heisswassererzeuger

Info

Publication number: DE3519159A1
Application number: DE19853519159
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser
Original assignee: WIESER DR RUDOLF
Current assignee: WIESER DR RUDOLF
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1985-05-29
Publication date: 1986-12-04

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Wasserrohr- Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger mit zirkulierender Wirbelschichtfeuerung.
Bekanntlich erfolgt bei einer Wirbelschichtfeuerung die Verbrennung bei Temperatur von 850 - 950" C, wodurch die Bildung von NOx-Verbindungen stark reduziert wird. Diese niedrigen Verbrennungstemperaturen erlauben auch den Zusatz von Kalk- oder Dolomitstaub in das Flammengas, wodurch es möglich ist, den im Brennstoff enthaltenen Schwefel in Gips umzuwandeln (feuerungsinterne Entschwefelung des Flammengases).
Wirbelschichtfeuerungen eignen sich darüber hinaus auch für den Einsatz eines sehr breiten Brennstoffbandes.
Es gibt zwei Arten von Wirbelschichtfeuerungen: Bei der "statischen" Wirbelschichtfeuerung erfolgt die Verbrennung weitgehend in der Wirbelschicht, die gegenüber der darüber befindlichen Gasphase eine wesentlich höhere Dichte aufweist. Im Gegensatz dazu setzt sich bei der "zirkulierenden" Wirbelschichtfeuerung die Verbrennung weit in die Brennkammer fort und die Dichteunterschiede zwischen der eigentlichen Wirbelschicht und dem Flammengas sind geringer, weil letzteres einen höheren Feststoffgehalt aufweist.
Es besitzt die zirkulierende Wirbelschichtfeuerung gegenüber einer "statischen" erhebliche technische Vorteile: So läßt sich in einer zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung in der gesamten Brennkammer eine weitgehend gleichmäßige Temperaturverteilung erreichen, wodurch Verkrustungen und örtliche Übertemperaturen vermieden werden. Dadurch kann die Bildung von NOx-Verbindungen bis auf einen Wert von 100 mg/m3 reduziert und es können bis zu 90% des im Brennstoff enthaltenen Schwefels in Gips verwandelt werden.
(Ähnlich gute Werte sind mit einer "statischen" Wirbelschichtfeuerung nicht erreichbar).
Wegen des mehrfachen Durchlaufes des Brennstoffs durch das Wirbelbett und die Brennkammer wird auch der Verlust an Unverbranntem stark reduziert. Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß die Asche mit dem Unverbrannten mit hoher Temperatur (von ca. 800C C) in das Wirbelbett bzw. in die Brennkammer rückgeführt wird, weil dies die Verbrennung des in der Asche noch enthaltenen Brennbaren begünstigt.
Schließlich kann in der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung eine Teillastregelung bei konstanter Verbrennungstemperatur dadurch erreicht werden, daß man den Feststoffinhalt der Brennkammer lastabhängig verändert und dadurch die Wärmeaufnahme der Kühlflächen im Sinne der gewünschten Laständerung beeinflußt. Als Ergebnis dieser Art von Teillastregelung erübrigt sich auch eine Unterteilung des Wirbelbettes -wie diese bei einer "statischen" Wirbelschichtfeuerung notwendig ist - und es kann eine erhebliche konstruktive Vereinfachung bei den Einrichtungen der Brennstoff-und Verbrennungsluftzuführung erreicht werden. Ein weiterer, wesentlicher Vorteil der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung besteht darin, daß bei ihr die spezifische Brennkammerbelastung (kw/m3) zwei- bis dreimal so groß sein kann als bei einer "statischen" Wirbelschichtfeuerung.
Bisher wurden zirkulierende Wirbelschichtfeuerungen für Dampferzeuger in sogenannter "nichtintegrierten" Bauweise erstellt und konzipiert, bei der der Wirbelschichtreaktor, der Ascheabscheider und die Konvektionsheizflächen des Dampferzeugers je als geson- derter Baumodul ausgebildet sind.
Eine "integrierte" Bauweise wurde bisher nur für 'tstatische" Wirbelschichtfeuerungen ausgeführt. Bei dieser Bauweise ist die Wirbelschicht in der Brennkammer des weitgehend konventionell gestalteten Dampferzeugers angeordnet, wodurch sich eine vorteilhafte platzsparende Ausführung ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, für Wasserrohr-Dampferzeuger und Wasserrohr-Heißwassererzeuger eine zirkulierende Wirbelschichtfeuerung in einer besonders vorteilhaften "integrierten" Bauweise zu schaffen, um die Vorzüge beider Ausführungen miteinander zu vereinen.
Dazu wird ein Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. ein Wasserrohr-Heißwassererzeuger in Zweizug- oder Mehrzugbauweise und von im wesentlichen quaderförmigen Grundform mit einer oder mehreren stirnseitigen Brennkammern und einem oder mehreren, hinter der Brennkammer bzw. hinter den Brennkammern angeordneten und die Konvektionsheizflächenbündel enthaltenden Nachschaltzügen vorgeschlagen. bei dem am unteren Ende jeder Brennkammer ein ein- oder mehrteiliges Wirbelbett und unter diesem die Primärluftkammer(n) angeordnet sind. Diese Konstruktion ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Brennkammer bzw. den Brennkammern einerseits und den Konvektionsheizflächenbündeln andererseits rauchgasseitig mehrere Ascheabscheidezyklone und eine Trennwand bzw. mehrere Trennwände angeordnet sind und daß während des Betriebes das Flammengas von der Brennkammer bzw. den Brennkammern über die Ascheabscheidezyklone zu den Konvektionsheizflächenbündeln strömt. (Dabei wird die Trennwand bzw.
werden die Trennwände vom Flammengas durchströmt und/oder umströmt).
Durch diese Ausführung ist es bei geringem Platzbedarf möglich, die Vorteile der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung zur Erreichung eines guten Brennstoffausbrandes und einer hohen Schwefeleinbindung sowie zu einer Reduktion der NO,-Bildung und für eine vorteilhafte Teillastregelung zu nützen.
Bei einer ersten Ausführungsvariante des Erfindungsvorschlages sind die primären Ascheabscheidezyklone im ersten bzw. in den ersten Nachschaltzügen angeordnet und die sekundären Ascheabscheidezyklone außen an den vertikalen Begrenzungswänden der Nachschaltzüge bzw. über der Dampferzeuger- oder Heißwassererzeugerdecke. Dies gibt eine sehr kompakte Form der integrierten Bauweise, weil nicht nur das Wirbelbett oder die Wirbelbetten innerhalb des Dampferzeugers bzw. Heißwassererzeugers angeordnet sind, sondern auch die primären Ascheabscheidezyklone.
Diese erste Ausführungsvariante eignet sich besonders für Dampferzeuger bzw. Heißwassererzeuger, die eine große Breite bei geringer Brennkammertiefe aufweisen, da bei ihr eine annähernd gleichmäßige Flammenströmung über die ganze Breite der Brennkammer erreicht wird. Die erste Ausführungsvariante hat den weiteren Vorteil, daß die Leistung des Dampferzeugers bzw. Heißwassererzeugers (stufenweise) dadurch gesteigert werden kann, daß man - bei Beibehaltung des vertikalen Längsschnittes - die Breite des Dampf- bzw.
Heißwassererzeugers vergrößert und weitere primäre Ascheabscheidezyklone im ersten Nachschaltzug anordnet. Diese Art der Leistungssteigerung crfordert nur einen sehr geringen konstruktiven Aufwand.
Die außen an den vertikalen Begrenzungswänden der Nachschaltzüge oder über der Dampferzeuger- bzw.
Heißwassererzeugerdecke angeordneten sekundären Ascheabscheidezyklone sind den primären Abscheidezyklonen, die im ersten Nachschaltzug angebracht sind, flammengasseitig nachgeschaltet. Dadurch erfolgte eine zweite Staubabscheidung aus dem Flammengas und dieses tritt mit sehr geringem Staubgehalt in die Konvektionsheizflächenbündel ein, so daß sich bei diesen kaum Verschmutzungsprobleme ergeben.
Um bei der ersten Ausführungsvariante eine besonders platzsparende Konstruktion zu erreichen, sind die dampf- bzw. heißwassererzeugerinternen primären Ascheabscheidezyklone über dem rückwärtigen Bereich ihrer zugehörigen Brennkammer angeordnet und der obere Teil der Brennkammerrückwand ist gegenüber deren unteren Teil nach vorne gezogen.
Auch setzt sich die Brennkammerrückwand oben in der - vorzugsweise doppelwandigen - Trennwand fort und es zweigen die Rohgaskanäle der primären Ascheabscheidezyklone von der Trennwand ab.
Die Reingaskanäle der internen primären Ascheabscheidezyklone sind durch die Dampferzeuger- bzw.
Heißwassererzeugerdecke hindurchgeführt und leiten zu den externen sekundären Abscheidezyklonen.
Die internen primären Ascheabscheidezyklone sind aus dem ersten Nachschaltzug nach oben ausziehbar.
Die doppelwandigen Staubrückführrohre der internen primären Ascheabscheidezyklone ragen in den unteren Bereich der Brennkammer hinein und tragen an ihren unteren Enden feuerfeste Düsenköpfe für die Einblasung eines Teiles der Verbrennungsluft. (Dieser Teil der Verbrennungsluft der auch die doppelwandigen Ascheabscheidezyklone durchströmt, wird besonders hoch vorgewärmt, was die Verbrennung begünstigt).
Bei der zweiten Ausführungsvariante des Erfindungsgegenstandes sind die primären Ascheabscheidezyklone außerhalb des Dampferzeugers bzw. Heißwassererzeugers an den beiden Seitenwänden desselben angeordnet, wobei die Rohgaskanäle dieser doppelwandigen Abscheidezyklone von den oberen Bereichen der beiden Brennkammerseitenwänden - oder gegebenenfalls von der Brcnnkammerdecke - abzweigen. Vorzugsweise sind dabei zwei primäre Ascheabscheidezyklone hinter den beiden - aus dem Dampferzeuger seitlich herausragenden - Endbereichen der Kesseltrommel angeordnet.
Diese zweite Ausführungsvariante eignet sich besonders für Dampferzeuger bzw. Heißwassererzeuger von geringer Breite bei großer Brennkammertiefe.
Die doppelwandigen Staubrückführrohre der primären Ascheabscheidezyklone münden in die unteren Bereiche der beiden Brennkammerseitenwände ein.
Die - primären oder sekundären - Ascheabscheidezyklone können (sofern es die Platzverhältnisse erfordern) auch auf oder über der Dampferzeuger- bzw.
Heißwassererzeugerdecke angeordnet sein oder zumindest der Höhe nach über deren Niveau nach oben hinausragen. Dabei können die Rohgaskanäle der primären Ascheabscheidezyklone von der Brennkammerdecke oder wieder von den oberen Bereichen der Brennkammerseitenwinde abzweigen.
Die externen Ascheabscheidezyklone des Dampferzeugers bzw. Heißwassererzeugers stützen sich zweckmäßig direkt oder über Konsolen bzw. über die Rohgaskanäle auf die Decke oder die vertikalen Begrenzungswände desselben ab.
Falls es die örtlichen Platzverhältnisse erfordern, können die externen Ascheabscheidezyklone auch an der Brennkammerstirnwand angeordnet sein.
Auch bei der zweiten Ausführungsvariante sind -zur intensiveren Reinigung des Flammengases - jedem primären Ascheabscheidezyklon ein sekundärer und auch ein tertiärer Abscheidezyklon oder ein Multizyklon flammengasseitig nachgeschaltet.
Die primären Ascheabscheidezyklone sind in an sich bekannter Weise doppelwandig ausgeführt und es wird während des Betriebes über sie und deren Staubrückführrohre sekundäre oder tertiäre Verbrennungsluft in die Brennkammer eingeblasen.
Die Reingaskanäle der sekundären bzw. tertiären Ascheabscheidezyklone münden in jenem Nachschaltzug ein, der die Konvektionsheizflächenbündel enthält.
Die in den sekundären Ascheabscheidezyklone ausgefilterten Stäube (Aschestaub, Gipsstaub) werden aus dem Strom der Flammengase ausgeschleust und - direkt oder über Kühleinrichtungen - zu den Aschebunkern gefördert. Dadurch ist es möglich, den Feststoffinhalt der Brennkammer zu beeinflussen.
Um die Ascheabscheidung der sekundären Abscheidezyklone wesentlich vergrößern zu können (und dadurch den Feststoffinhalt der Brennkammer rasch zu reduzieren - ist jeder primäre Ascheabscheidezyklon mit wenigstens einer Gaszuleitung und einem Gasregelventil ausgerüstet und es schließt diese Gaszuleitung bzw. schließen diese Gaszuleitungen an dem unteren Bereich des primären Ascheabscheidezyklons an.
Wird durch das Einblasen von Gas die primäre Ascheabscheidung verschlechtert, so steigt die sekundäre Ascheabscheidung an.
Dieses mehr oder weniger starke Einblasen von Gas in die primären Ascheabscheidezyklone kann erfindungsgemäß auch zur Leistungsregelung des Dampferzeugers bzw. Heißwassererzeugers benützt werden: Durch die Veränderung des Feststoffinhaltes der Brennkammer wird auch der Wärmeübergang an die brennkammerinternen Kühlflächen variiert, wobei in vorteilhafter Weise die Verbrennungstemperatur konstant bleibt Zur Leistungsabsenkung wird Asche aus der Brennkammer über die sekundären Abscheidezyklone entfernt. Für den Fall der Leistungssteigerung ist der Feststoffinhalt der Brennkammer zu erhöhen. Dies geschieht vorzugsweise durch die mit dem Brennstoff eingebrachte Asche. Ist der Aschegehalt des Brennstoffes sehr klein oder ist eine sehr rasche Leistungssteigerung gefordert, so kann auch zusätzliche Asche (aus einem Aschebunker) in die Brennkammer eingebracht werden.
Zur feinstufigen Regelung der Ascheausbringung aus der Brennkammer kann das Einblasen von Gas in die unteren Bereiche der primären Ascheabscheidezyklone auch zeitlich gestaffelt erfolgen (d.h. es wird zunächst nur in einen Zyklon und später in mehrere Zyklone Gas eingeblasen).
Bei dieser Art der Leistungsregelung kann die Primärluftzuteilung in das Wirbelbett bei unterschiedlichen Betriebszuständen in vorteilhafter Weise konstant gehalten werden, weil dies eine einfachere Regelung ergibt. Die Veränderung der Verbrennungsluftmenge bei verschiedenen Leistungen erfolgt nur sekundärseitig und gegebenenfalls tertiärseitig.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird der Brennstoff in die Brennkammer in der Weise zugeführt, daß seine Einbringung über den Strahlen der sekundären Verbrennungsluft erfolgt. Dadurch gelangen nur die schwereren Brennstoffteilchen in das Wirbelbett und der feinkörnige Brennstoffanteil wird von den Sekundärluftstrahlen erfaßt und verbrennt schwebend im mittleren und oberen Bereich der Brennkammer. Dieses Verfahren führt zu einer thermischen Entlastung der Wirbelschicht, wodurch auch der Zugverlust der Primärluft in der Wirbelschicht etwas reduziert wird.
Um die Sekundärluftzufuhr einerseits der vorstehend beschriebenen Art der Brennstoffeinbringung und andererseits der Staubrückführung optimal anpassen zu können, sind die Sekundärluftdüsen in den vertikalen Begrenzungswänden der Brennkammer in unterschiedlichen Höhen angeordnet.
Um eine ausreichende Kühlung des Flammengases innerhalb der Brennkammer zu erreichen, sind die im Brennkammeroberteil angeordneten Kühlflächen schottüberhitzerartig gestaltet. Der lichte Abstand von Rohr zu Rohr muß dabei innerhalb einer Schottwand wenigstens 30 mm betragen. (Dies erlaubt auch eine Querströmung des Flammengases, die besonders für die zweite Ausführungsvariante notwendig ist).
Nach einem anderen, wesentlichen Merkmal der Erfindung sind die sekundären Abscheidezyklone als besonders vorteilu ausgebildet.
Diese Multizyklone sind dadurch gekennzeichnet, daß in einem zyklonförmigen Außengehäuse mit peripher und tangential einmündendem Rohgaskanal mehrere gehäuseinterne Zyklone - vorzugsweise in zwei Etagen übereinander - angeordnet sind. Dabei sind die gehäuseinternen Zyklone von einem inneren Rauchgaslenkzylinder umgeben, der im zyklonförmigen Außengehäuse koaxial oder exzentrisch zu diesem angeordnet ist.
Bei diesem Multizyklon liegen die Zuführungskanäle der gehäuseinternen Zyklone der unteren Etage tiefer als der Rohgaskanal des Außengehäuses. Auch stimmt die Zahl der gehäuseinternen Zyklone der oberen Etage mit der Zahl der gehäuseinternen Zyklone der unteren Etage überein.
Es ist jedem gehäuseinternen Zyklon der unteren Etage flammengasseitig ein gehäuseinterner Zyklon der oberen Etage nachgeschaltet. Dadurch wird eine zweistufige Abscheidung der Stäube und damit eine besonders wirksame Reinigung des Flammengases erreicht.
(In Ausnahmefällen können die gehäuseinternen Zyklone der unteren und der oberen Etage flammengasseitig auch parallel durchströmt sein).
Die Reingaskanäle der gehäuseinternen Zyklone der unteren Etage sind zwischen dem Rauchgaslenkzylinder und den gehäuseinternen Zyklonen der oberen Etage hochgeführt und münden als Zuleitungen in letztere ein.
Die Reingaskanäle der gehäuseinternen Zyklone der oberen Etage münden in einen gemeinsamen, größeren Reingaskanal ein (sind die internen Zyklone der oberen und unteren Etage flammengasseitig parallel durchströmt, so münden auch die Reingaskanäle der Zyklone der unteren Etage in diesen gemeinsamen, größeren Reingaskanal ein).
Der Multizyklon hat mehrere separate Staubableitungsrohre, um flammengasseitige Kurzschlüsse zu vermeiden.
Für die Durchführung von Kontrollen und Reparaturen sind die gehäuseinternen Zyklone und der Rauchgaslenkzylinder aus dem zyklonförmigen Außengehäuse nach oben ausziehbar.
Der neu vorgeschlagene Multizyklon hat den Vorteil, daß bereits im zyklonförmigen Außengehäuse eine Abscheidung des Grobstaubes erfolgt. Durch die zweistufige Staubabscheidung in den gehäuseinternen Zyklonen ist ein große Reinheit der Flammengase erzielbar, so daß Filter am Ende des Dampf- bzw. Heißwassererzeu- gers nicht notwendig sind. In den Konvektionsheizflächenbündeln tritt nur eine minimale Verschmutzung auf.
Ein weiterer Vorteil des neuen Multizyklons besteht darin, daß er sich räumlich sehr gut in das Konzept der ersten bzw. zweiten Ausführungsvariante des Dampf-bzw. Heißwassererzeugers einfügt. (D.h. es können die sekundären Abscheidezyklone durch Multizyklone ersetzt werden).
In den Zeichnungen sind die zwei Ausführungsvarianten eines Dampf- bzw. Heißwassererzeugers sowie ein neuer Multizyklon beispielhaft dargestellt.
Es zeigt: Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt der ersten Ausführungsvariante nach der Linie A-B der Fig. 2 Fig. 2 einen horizontalen Teilschnitt bzw. eine Teilansicht der ersten Ausführungsvariante nach der Linie C-DinFig. 1 Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt der zweiten Ausführungsvariante nach der Linie E-Fin Fig. 4 Fig. 4 eine Draufsicht der zweiten Ausführungsvariante Fig. 5 einen Seitenriß (Schnitt) der zweiten Ausführungsvariante nach der Linie G-Hin Fig. 3 Fig. 6 einen vertikalen Längsschnitt durch den Multizyklon nach der Linie J-K in Fig. 7 Fig. 7 einen Horizontalschnitt durch den Multizyklon nach der Linie L-Min Fig. 6 Der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Dampferzeuger der ersten Ausführungsvariante besteht im wesentlichen aus der Brennkammer 1 und dem ersten und zweiten Nachschaltzug 2 und 3.
Im unteren Teil der Brennkammer 1 befindet sich das Wirbelbett 4 mit den Tauchheizflächen 5. Unter dem Wirbelbett 4 und von diesem durch den gekühlten Düsenboden 6 getrennt, ist die Primärluftkammer 7 angeordnet.
Über dem vorderen Bereich der Brennkammer 1 ist die Kesseltrommel 8 und vor der Brennkammer 1 der Brennstoffbunker 9 mit Brennstoffrutsclle 9a angebracht.
Im oberen Teil der Brennkammer 1 sind fünf Kühlfächen 10 angeordnet, die als Schottwände (Schottüberhitzer) ausgebildet sind.
Im ersten Nachschaltzug 2 und über dem hinteren unteren Teil der Brennkammer 1 sind zwei interne primäre Ascheabscheidezyklone 11 angeordnet, die doppelwandig ausgebildet sind und sich nach unten in den ebenfalls doppelwandigen Staubrückfühlrohren 11a fortsetzen. Diese Staubrückführrohre 1 1a ragen in den unteren Bereich der Brennkammer 1 hinein und tragen an ihren Enden je einen Düsenkopf leib, über dessen Düsen während des Betriebes sekundäre Verb rennungsluft in die Brennkammer 1 eingeblasen wird.
Der erste Nachschaltzug 2 ist von der Brennkammer 1 durch die nach vorne gezogene Brennkammerrückwand 1a und oben durch die doppelwandigc Trennwand 12 getrennt.
Die Rohrgaskanäle 1 lc der beiden internen primären Ascheabscheidezyklone 11 zweigen von der doppelwandigen Trennwand 12 ab. Während des Betriebes strömt die sekundäre Verbrennungsluft über die doppelwandige Trennwand 12, die Rohgaskanäle 11c, die doppelwandigen primären Ascheabscheidezyklone 11, die Staubrückführrohre 11a und die Düsenköpfe lib in die Brennkammer 1. Dabei werden diese Komponenten gekühlt und die sekundäre Verbrennungsluft hoch vorgewärmt, was den Ablauf der Verbrennung - besonders auch die Verbrennung des in der rückgeführten Asche noch enthaltenen Unverbrannten - begünstigt.
Die beiden internen primären Ascheabscheidezyklone 11 sind aus dem ersten Nachschaltzug 2 nach oben ausziehbar.
Die Reingiskanäle ltd der primären Ascheabscheidezyklone 11 sind durch die Dampferzeugerdecke 13 hindurchgeführt und münden je in zwei sekundäre Ascheabscheidezyklone 14, die über der Dampferzeugerdecke 13 und am oberen Ende der vertikalen Begrenzungswand 15 (Rückwand) des Dampferzeugers angeordnet sind. (Die Abstützung auf die Dampferzeugerdecke 13 erfolgt über Konsolen).
Die Reingaskanäle 14a der vier sekundären Ascheabscheidezyklone 14 führen in den zweiten Nachschaltzug 3 des Dampferzeugers, der die Konvektionsheizflächenbündel 16 enthält.
Während des Betriebes strömt das Flammengas aus der Brennkammer 1 über die beiden primären Ascheabscheidezyklone 11 und die vier sekundären Ascheabscheidezyklone 14 zu den im zweiten Nachschaltzug 3 befindlichen Konvektionsheizflächenbündeln 16, in denen die (restliche) Abkühlung erfolgt.
Die vier sekundären Ascheabscheidezyklone 14 können auch als Multizyklone gemäß Fig. 6 und Fig. 7 ausgebildet sein. In diesem Falle tritt das Flammengas voll gereinigt in die Konvektionsheizflächenbündel 16 ein -was deren Verschmutzung sehr vermindert - und es können die Rauchgasfilter am Ende des Dampferzeugers entfallen.
Die Staubableitungen 14b der sekundären Ascheabscheidezyklone 14 führen in den Aschebunker 17, so daß die in den sekundären Zyklonen 14 abgeschiedenen Stäube (Asche, Gips) aus dem Strom des Flammengases ausgeschleust werden.
Diese Ausschleusung der Stäube läßt sich vorteilhaft auch für die Leistungsregelung des Dampferzeugers bei konstanter Verbrennungstemperatur in der Brennkammer 1 einsetzen: Und zwar wird z.B. bei einer Leistungsverminderung des Dampferzeugers durch die sekundären Ascheabscheidezyklone 14 der Feststoffinhalt der Brennkammer verkleinert und dadurch der Wärmeübergang an die Kühlflächen 10 und die Kühlrohre der Brennkammerwände reduziert. Hierzu wird in die primären Ascheabscheidezyklone 11 - und zwar in deren untere Bereiche - über je eine Gaszuleitung 18 und ein Gasregelventil 18a ein verdichtetes Gas (z.B. Druckluft) eingeblasen und dadurch die Staubabscheidung dieser primären Zyklone 11 stark vermindert. Das Flammengas strömt dann mit einer wesentlich höheren Staubbeladung zu den sekundären Ascheabscheidezyklonen 14, in denen diese Stäube dann aus dem Strom des Flammengases ausgeschleust werden.
Die Einblasung von Gas in die beiden primären Abscheidezyklone 11 kann zwecks Erreichen einer besseren Regelgenauigkeit auch zeitlich gestaffelt erfolgen.
Bei einer Steigerung der Dampferzeugerleistung kann - sofern erforderlich - Asche aus einem Aschebunker in die Brennkammer rückgebracht werden.
Ein weiterer Vorteil bei dieser Art derLeistungsregelung besteht darin, daß die Primärluftzuteilung in das Wirbelbett 4 bei unterschiedlichen Betriebszuständen des Dampferzeugers konstant gehalten wird und eine Veränderung der Verbrennungsluftmenge nur sekundärluftseitig erfolgt. Dies ermöglicht eine einfache Regelung der Feuerung.
Zur thermischen Entlastung des Wirbelbettes 4 wird nach einem weiteren Mekrmal der Erfindung der Brennstoff über den Strahlen der sekundären Verbren- nungsluft zugeführt. Der staubförmige Brennstoff gelangt dadurch nicht in das Wirbelbett 4, sondern verbrennt schwebend im mittleren und oberen Bereich der Brennkammer.
Der in Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 dargestellte Dampferzeuger der zweiten Ausführungsvariante besteht im wesentlichen ebenfalls aus der Brennkammer 1 und dem ersten und zweiten Nachschaltzug 2 und 3.
Im unteren Teil der Brennkammer befindet sich wieder das Wirbelbett 4 mit Tauchheizflächen 5, und darunter - durch den Düsenboden 6 getrennt - die Primärluftkammer 7.
Über dem vorderen Bereich der Brennkammer list wieder die Kesseltrommel 8 angeordnet, deren beide Endbereiche seitlich aus dem Dampferzeugerblock herausragen.
Die fünf Kühlflächen 10 befinden sich wieder im Oberteil der Brennkammer 1 und sind ebenfalls als Schottwände ausgebildet.
Dieser Dampferzeuger besitzt zwei externe primäre Ascheabscheidezyklone 11', die außerhalb desselben an den beiden Seitenwänden lb der Brennkammer 1 angeordnet sind und deren Rohgaskanäle 11'c von den oberen Bereichen der beiden Brennkammerseitenwände 1 b abzweigen. (Die beiden primären Ascheabscheidezyklone 11' stützen sich über die Rohgaskanäle 11'c an den Brennkammerseitenwänden 1 b ab).
Auch sind die beiden primären Ascheabscheidezyklone 11' - im Grundriß - hinter den beiden Endbereichen der Kesseltrommel 8 angeordnet und ebenfalls doppelwandig ausgebildet.
Die doppelwandigen Staubrückführrohre 11'a der externen primären Ascheabscheidezyklone 11' münden in die unteren Bereiche der beiden Brennkammerseitenwände 1b ein. (Die Kühlung der doppelwandigen Positionen 11' und 11'a erfolgt hier durch tertiäre Verbrennungsluft).
Jedem primären Ascheabscheidezyklon 11' ist flammengasseitig ein sekundärer Ascheabscheidezyklon 14' und diesem ein tertiärer Ascheabscheidezyklon 19 nachgeschaltet. Die sekundären und tertiären Abscheidezyklone 14' und 19 sind an den beiden Seitenwänden des Dampferzeugers angeordnet, stützen sich an diesen ab und ragen über das Niveau der Dampferzeugerdecke nach oben.
Die beiden Reingaskanäle 19a der beiden tertiären Ascheabscheidezyklone 19 münden in den ersten Nachschaltzug 2 ein, der in seinem oberen Bereich von der Brennkammer 1 wieder durch eine gasdichte Trennwand 12 abgeteilt ist und in seinem unteren Bereich ein Konvektionsheizflächenbündel 16 enthält.
Die in den sekundären und tertiären Abscheidezyklonen 14' und 19 ausgefilterten Stäube werden wieder aus dem Strom des Flammengases ausgeschleust. (Einfüllung in Aschebunkern).
Die beiden sekundären Ascheabscheidezyklone 14' können auch als Multizyklone gemäß Fig. 6 und Fig. 7 ausgebildet sein. In diesem Falle erübrigt sich die Anbringung der tertiären Abscheidezyklone 19, was eine merkliche Verringerung an Bauhöhe bringt.
Die Brennstoffzuführung in die Brennkammer 1 erfolgt wieder über den Strahlen der sekundären Verbrennungsluft.
Die in der Brennkammerstirnwand lc und in der Brennkammerrückwand 1a angeordneten Sekundärluftdüsen 20 besitzen unterschiedliche Höhenlagen, um die Sekundärluftstrahlen dem eingebrachten Brennstoff und den rückgeführten Stäuben anzupassen.
Der in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellte neue Multizyklon hat ein zyklonförmiges (d.h. oben zylindrisches und unten konisches) Außengehäuse 21 mit peripher und tangential einmündendem Rohgaskanal 22, das vier gehäuseinterne Zyklone 23a in einer unteren Etage und vier gehäuseinterne Zyklone 23b in einer oberen Etage enthält. Dabei sind die gehäuseinternen Zyklone 23a und 23b von einem inneren Rauchgaslenkzylinder 24 umgeben, der zum Außengehäuse 21 koaxial angeordnet ist.
Die Zuführungskanäle 23a' der unteren gehäuseinternen Zyklone 23a liegen tiefer als der Rohgaskanal 22.
Auch stimmen die Zahlen der unteren und oberen gehäuseinternen Zyklone 23a und 23b miteinander überein und es ist jedem unteren Zyklon 23a flammengasseitig ein oberer Zyklon 23b nachgeschaltet. Dabei sind die Reingaskanäle 23a" der unteren Zyklone 23 zwischen dem Rauchgaslenkzylinder 23 und den oberen Zyklonen 23 b hochgeführt und münden in letztere ein.
Dies ermöglicht innerhalb des Multizyklons eine zweistufige Staubabscheidung mit besonders hoher Filtereinwirkung.
Die Reingaskanäle 23b" der oberen gehäuseinternen Zyklone 23b münden in einen gemeinsamen, größeren Reingaskanal 25. (Wenn die Zyklone 23a und 23b flammengasseitig parallel durchströmt sind, so münden auch die Reingaskanäle 23a" der unteren Zyklone 23 in diesen größeren Reingaskanal 25 ein).
Der Multizyklon weist drei separate Staubableitungsrohre 26a, 26b und 26c auf, um flammengasseitige Kurzschlüsse zu vermeiden.
Die gehäuseinternen Zyklone 23a und 23b und der Rauchgaslenkzylinder 24 sind aus dem Aschegehäuse 21 zum Zwecke der Kontrolle und Reparatur nach oben ausziehbar.
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Claims

Patentansprüche 1. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger, in Zweizug- oder Mehrzugbauweise, von im wesentlichen quaderförmiger Grundform, mit einer oder mehreren stirnseitigen Brennkammern und einem oder mehreren, hinter der Brennkammer bzw. den Brennkammern angeordneten und die Konvektionsheizflächenbündel enthaltenden Nachschaltzügen, wobei am unteren Ende jeder Brennkammer ein ein- oder mehrteiliges Wirbelbett und unter diesem die Primärluftkammer(n) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Brennkammer (1) bzw.

den Brennkammern einerseits und den Konvektionsheizflächenbündeln (16) andererseits rauchgasseitig mehrere Ascheabscheidezyklone (11, 11', 14, 14', 19) und eine Trennwand (12) bzw. mehrere Trennwände angeordnet sind und daß während des Betriebes das Flammengas von der Brennkammer (1) bzw. den Brennkammern über die Ascheabscheidezyklone (11, (11,11', 14, 14', 19) zu den Konvektionsheizflächenbündeln (16) strömt.
2. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Nachschaltzug (2) bzw.

in den ersten Nachschaltzügen und außen an den vertikalen Begrenzungswänden (15) der Nachschaltzüge (2, 3) bzw. über der Dampferzeuger-oder Heißwassererzeugerdecke (13) Ascheabscheidezyklone 14', 19) angeordnet sind.
3. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die außen an den vertikalen Begrenzungswänden (15) der Nachschaltzüge (2, 3) und/oder über der Dampferzeuger- bzw.

Heißwassererzeugerdecke (13) angeordneten sekundären Ascheabscheidezyklone (14, 14') den im ersten Nachschaltzug (2) bzw. in den ersten Nachschaltzügen befindlichen primären Ascheabscheidezyklone (11) flammengasseitig nachgeschaltet sind.
4. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugerinternen primären Ascheabscheidezyklone (11) sich über dem rückwärtigen Bereich ihrer zugehörigen Brennkammer (1) befinden und daß der obere Teil der Brennkammerrückwand (la) gegenüber deren unterem Teil in an sich bekannter Weise nach vorne gezogen ist.
5. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Brennkammerrückwand (ia)oben in der - vorzugsweise doppelwandigen - Trennwand (12) fortsetzt und daß die Rohgaskanäle (iic) der primären Ascheabscheidezyklone (11) von der Trennwand (12) abzweigen.
6. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reingaskanäle (led) der erzeugerinternen primären Ascheabscheidezyklone (11) durch die Dampferzeuger- bzw. Heißwassererzeugerdecke (13) hindurchgeführt sind.
7. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im ersten Nachschaltzug (2) bzw. in den ersten Nachschaltzügen befindlichen Ascheabscheidezyklone (11) aus diesem(n) nach oben hin ausziehbar sind.
8. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die doppelwandigen Staubrückführrohre (via) der erzeugerinternen primären Ascheabscheidezyklone (11) in den unteren Bereich der Brennkammer (1) bzw. in die unteren Bereiche der Brennkammern hineinragen und an ihren unteren Enden Düsenköpfe (11b) für die Einblasung von Verbrennungsluft tragen.
9. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Ascheabscheidezyklone (11') außerhalb des Dampferzeugers bzw.

Heißwassererzeugers an beiden Seiten wänden (1 b) desselben angeordnet sind, wobei die Rohgaskanäle (11'c) der primären Ascheabscheidezyklone (11') von den oberen Bereichen der beiden Brennkammerseitenwände (1b) und/oder von der Brennkammerdecke (13) abzweigen.
10. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei primäre Ascheabscheidezyklone (11') hinter den beiden Endbereichen der Kesseltrommel (8) angeordnet sind.
11. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubriickführrohre (11'a)der primären Ascheabscheidezyklone (11') in die unteren Bereiche der beiden Brennkammerseitenwände (1 b) einmünden.
12. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ascheabscheidezyklone (11', 14, 14', 19) über der Dampferzeuger- bzw. Heißwassererzeugerdecke (13) angeordnet sind oder zumindest der Höhe nach über deren Niveau nach oben hinausragen.
13. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohgaskanäle (1 1'c) der externen primären Ascheabscheidezyklone (11') von der Brennkammerdecke (13) und/oder von den oberen Bereichen der Brennkammerseitenwände (1 b) abzweigen.
14. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1 sowie Anspruch 2 oder Anspruch 9 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die externen Ascheabscheidezyklone (ei, 14, 14', 19) des Dampferzeugers bzw. Heißwassererzeugers sich direkt oder über Konsolen bzw. die Rohgaskanäle (11'c) auf dessen Decke (13) und/oder auf dessen vertikale Begrenzungswände (15) abstützen.
15. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die externen Ascheabscheidezyklone (11', 14, 14', 19) in an sich bekannter Weise an der Brennkammerstirnwand (1c) angeordnet sind.
16. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem primären Ascheabscheidezyklon (11, 11',) in an sich bekannter Weise ein oder mehrere sekundäre Ascheabscheidezyklone (14, 14') flammengasseitig nachgeschaltet ist bzw.

sind.
17. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr- Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Ascheabscheidezyklone (11, 11') in an sich bekannter Weise doppelwandig ausgeführt sind und daß während des Betriebes sekundäre oder tertiäre Verbrennungsluft über die doppelwandigen Ascheabscheidezyklone (11, 11') und deren Staubrückführrohre (11a, 11'a) in die Brennkammer(n) (1) eingeblasen wird.
18. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Reingaskanäle (11d, 14a, 19a) der primären oder - vorzugsweise - sekundären bzw. tertiären Ascheabscheidezyklone (14, 14', 19) in jenen Nachschaltzug (2, 3) bzw. in jene Nachschaltzüge einmünden, der bzw. die die Konvektionsheizflächenbündel (16) enthält bzw. enthalten.
19. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den sekundären Ascheabscheidezyklonen (14, 14') abgeschiedenen Stäube (Aschestaub, Gipsstaub) aus dem Strom der Flammengase in an sich bekannter Weise ausgeschleust und - direkt oder über Kühleinrichtungen - zu Aschebunkern (17) gefördert werden.
20. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder primäre Ascheabscheidezyklon (11, 11') mit wenigstens einer Gaszuleitung (18) und einem Gasregelventil (18a) ausgerüstet ist, und daß die Gaszuleitung(en) (18) an dem unteren Bereich des primären Ascheabscheidezyklone (lot, 11') anschließt bzw. anschließen.
21. Verfahren zur Leistungsregelung eines Wasserrohr- Da mpferzeugers bzw. Wasserrohr-Heißwassererzetigers mit primären und sekundären Ascheabscheidezyklonen nach Anspruch 1 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung des Wärmeüberganges an den Kühlflächen (10) der Feststoffinhalt der Brennkammer (1) durch mehr oder weniger starkes Einblasen von Gas in die unteren Bereiche der primären Ascheabscheidezyklone (11, 11') verkleinert oder vergrößert wird.
22. Verfahren zur Leistungsregelung eines Wasserrohr-Dampferzeugers bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeugers nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasung von Gas in die unteren Bereiche der primären Ascheabscheidezyklone (t1, 11') zeitlich gestaffelt erfolgt.
23. Verfahren zur Leistungsregelung eines Wasserrohr-Dampferzeugers bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeugers nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluftzuteilung in das Wirbelbett bei unterschiedlichen Betriebszuständen im wesentlichen konstant gehalten wird und eine Veränderung der Verbrennungsluftmenge sekundärseitig und gegebenenfalls tertiärseitig erfolgt.
24. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in die Brennkammer (1) der Höhe nach über dem Bereich der Strahlen der sekundären Verbrennungsluft zugeführt wird.
25. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftdüsen (20) in unterschiedlichen Höhen in den vertikalen Begrenzungswänden (1a, 1c) der Brennkammer(n) (1) angeordnet sind.
26. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberteil der Brennkammer (1) bzw. in den Oberteilen der Brennkammern in an sich bekannter Weise schottüberhitzerartige Kühlflächen (10) angeordnet sind.
27. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Ascheabscheidezyklone (14, 14') als Multizyklone ausgebildet sind, bei denen in einem zyklonförmigen Außengehäuse (21) mit peripher und tangential einmündendem Rohgaskanal (22) mehrere gehäuseinterne Zyklone (23a, 23b) - vorzugsweise in zwei Etagen übereinander - angeordnet sind.
28. Multizyklon nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäuseinternen Zyklone (23a, 23b) von einem inneren Rauchgaslenkzylinder (24) umgeben sind.
29. Multizyklon nach Anspruch 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rauchgaslenkzylinder (24) im zyklonförmigen Außengehäuse (21) koaxial oder exzentrisch zu diesem angeordnet ist.
30. Multizyklon nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungskanäle (23a') der gehäuseinternen Zyklone (23a) der unteren Etage tiefer liegen als der Rohgaskanal (22) des zyklonförmigen Außengehäuses (21).
31. Multizyklon nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der gehäuseinternen Zyklone (23b) der oberen Etage mit der Zahl der gehäuseinternen Zyklone (23a) der unteren Etage übereinstimmt.
32. Multizyklon nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß jedem gehäuseinternen Zyklon (23a) der unteren Etage flammengasseitig ein gehäuseinterner Zyklon (23b) der oberen Etage nachgeschaltet ist.
33. Multizyklon nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Reingaskanäle (23a") der gehäuseinternen Zyklone (23a) der unteren Etage zwischen dem Rauchgaslenkzylinder (24) und den gehäuseinternen Zyklonen (23b) der oberen Etage hochgeführt sind.
34. Multizyklon nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Reingaskanäle (23b") der gehäuseinternen Zyklone (23b) der oberen Etage -und gegebenenfalls auch die Reingaskanäle (23a") der Zyklone (23a) der unteren Etage - in einen gemeinsamen, größeren Reingaskanal (25) einmünden.
35. Multizyklon nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet daß er mehrere separate Staubableitungsrohre (26a, 26b, 26c) aufweist.
36. Multizyklon nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäuseinternen Zyklone (23a, 23b) und/oder der Rauchgaslenkzylinder (24) aus dem zyklonförmigen Außengehäuse (21) nach oben ausziehbar sind.
37. Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Wasserrohr-Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebes das Flammengas durch die Trennwand (12) bzw. die Trennwände hindurchströmt und/oder um diese herumströmt.