DE814904C

DE814904C - Vertical tube boiler fired with pulverized fuel

Info

Publication number: DE814904C
Application number: DEP9237A
Authority: DE
Inventors: Robert Dr-Ing Jantscha; Herbert Dipl-Ing Seidl
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-09-27

Description

Mit Brennstaub befeuerter Steilrohrkessel Die Erfindung lietriftt einen mit Brennstaub. befeuerten Steilrolirkessel, bestehend aus einer mit Kühlrohren ausgekleideten Brennkammer, in welche dasStaub-Luft-GeinischdurchdieDecke eingeblasen wird und aus der die Feuergase unten seitlich abziehen in ein scltr:ig nach hinten ansteigendes Steilrolirl)iittclel, <las in mehreren Querzügen durchströmt -,viril. Sie bestellt darin, daß dieses Steilrohrbündel im ersten Gaszug lotrecht ansteigt und erst am Übergang zum zweiten Gaszug nach hinten abgeknickt ist und <laß in der Gasumkehr zwischen diesen beiden Gaszügen der Überhitzer angeordnet ist und tlaß die Fallrohre rauchgasseitig hinter den letzten Kesselzug geschaltet und um den Überhitzer herum zur Untertrommel geführt sind.Vertical tube boiler fired with pulverized fuel The invention works one with fuel dust. Fired Steilrolir boiler, consisting of one with cooling pipes lined combustion chamber into which the dust-air mixture is blown through the ceiling and from which the flue gases are drawn off at the bottom in a scltr: ig to the rear rising steep roll) iittclel, <read flowed through in several transverse strokes -, virile. She ordered that this steep tube bundle rises vertically in the first throttle cable and is only bent backwards at the transition to the second throttle cable and <let in the gas reversal is arranged between these two gas flues of the superheater and Let the downpipes on the flue gas side be switched behind the last boiler pass and around the superheater are led around to the lower drum.

Iss sind bretitistatibgefeuerte Steilrohrkessel bekannt, bei denen der Staub in die mit Kühlrohren versehene Brentikatnnier durch die Decke eingeblasen wird und die Flamme unten seitlich austritt. I3ei einer bekannten Anordnung umströmen die Feuergase nach unten die Untertrommel und anschließend in vier Querzügen das schräg nach hinten ansteigende Steilrohrbündel. Bei anderen bekannten Anordnungen strömen die Feuergase unten in das lotrecht aufsteigende Steilrohrbündel ein, das im unteren Teil auseinandergezogen ist und einen Überhitzer mit lotrechten Rohrschlangen umschließt.Bretitistatib-fired steep tube boilers are known to have the dust is blown through the ceiling into the briquette equipped with cooling tubes and the flame emerges at the bottom at the side. I3 flow around a known arrangement the fire gases down the lower drum and then in four cross pulls the Bundles of steep tubes rising obliquely backwards. In other known arrangements the fire gases flow into the vertically ascending vertical tube bundle below, the is pulled apart in the lower part and a superheater with vertical pipe coils encloses.

Bei diesenbekanntenAnordnungenbereitet es stets Schwierigkeiten, eine ausreichend große überhitzerheizfläche unterzubringen, welche genügend zugänglich ist, um Rohrauswechselungen und Rohrreinigung vornehmen zu können, und welche leicht zti entwässern ist. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch ermöglicht, daß das Steilrohrbündel zunächst lotrecht ansteigt und erst am Übergang zum zweiten Quergaszug schräg nach hinten abgeknickt ist. Auf diese Weise entsteht ein großer Raum für die Gasumkehr, der für die Unterbringung des Gberhitzers ausgenutzt wird. Infolge der großen Tiefe dieses Raumes können aufsteigende Rohrschlangen mit waagerechter Erstreckung angeordnet werden, welche eine leichte Entwässerung des Überhitzers gestatten.With these known arrangements there is always difficulty in finding a to accommodate sufficiently large superheater heating surface, which is sufficiently accessible is to be able to make pipe changes and pipe cleaning, and which easily zti is draining. This is made possible according to the invention in that the vertical tube bundle initially rises vertically and only diagonally at the transition to the second cross-throttle cable is kinked at the back. This creates a large space for gas reversal, which is used to accommodate the superheater. As a result of the great depth this In the space, ascending pipe coils can be arranged with a horizontal extension which allow easy drainage of the superheater.

Eine weitere Schwierigkeit bereitet bei Kesseln dieser Bauform die Anordnung der Fallrohre. Gemäß der Erfindung wird eine über die ganze Kesselbreite gehende Fallrohrreihe angeordnet, welche gasseitig hinter die gesamte Kessel- und Überhitzerheizfläche geschaltet ist und außerdem auf dem größten Teil ihrer Länge im Mauerwerk der Aschentrichter verläuft, so daß sie nur wenig beheizt ist.Another difficulty with boilers of this type is the Arrangement of the downpipes. According to the invention, one over the entire width of the boiler going downpipe row arranged, which on the gas side behind the entire boiler and Superheater heating surface is switched and also over most of its length The ash funnel runs in the masonry so that it is only slightly heated.

In der Abbildung ist ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Dampferzeuger im Längsschnitt dargestellt.The figure shows a steam generator designed according to the invention shown in longitudinal section.

Der Dampferzeuger besteht aus der Untertrommel i und der Obertrommel 2, welche durch mehrere Reihen von Steilrohren 3 verbunden sind. Zur Verdeutlichung der Zeichnung sind die Rohre nur durch ihre Mittellinien angedeutet. Diesem Berührungsrohrbündel ist die Brennkammer 4 vorgeschaltet, welche mit Kühlrohren ausgekleidet ist. Eine Reihe von Rohren 5 gebt von der Untertrommel i aus, durchquert als Kühlrost den Aschentrichter 6 und setzt sich unter Zwischenschaltung eines Sammlers 7 als Kühlrohre 8 der Vorderwand und der Decke der Brennkammer 4 fort. Sie münden in einen oberen Sammler 9, der durch drei Reihen Überströmrohre io mit der Qbertrommel 2 verbunden ist. Die Seitenwände der Brennkammer 4 sind mit Rohren i i verkleidet, welche von Verteilern 12 ausgehen und in Sammler 13 münden, die ihrerseits durch eine Reihe Überströmrohre 14 mit dem Sammler 9 verbunden sind.The steam generator consists of the lower drum i and the upper drum 2, which are connected by several rows of vertical tubes 3. For clarification In the drawing, the tubes are only indicated by their center lines. This bundle of contact tubes the combustion chamber 4 is connected upstream, which is lined with cooling tubes. One Row of tubes 5 output from the lower drum i, traversed as a cooling grate Ash funnel 6 and continues with the interposition of a collector 7 as cooling pipes 8 of the front wall and the ceiling of the combustion chamber 4 continues. They flow into an upper one Collector 9, which is connected to Qber drum 2 by three rows of overflow pipes is. The side walls of the combustion chamber 4 are clad with tubes i i, which from Distributors 12 go out and open into collector 13, which in turn through a series Overflow pipes 14 are connected to the collector 9.

Die letzte Reihe der Steilrohre 3 ist am Knick der übrigen Rohre 3 nach vorn abgebogen, durchquert als Rohrreihe 15 das Steilrohrbündel und steigt als Verkleidung der Rückwand der Brennkammer zu dem Sammler 9 auf. Die Rohre 15 tragen die Zuglenkwand 16 und die Rückwand 17 des Feuerraumes, während die übrigen Seitenwände des Feuerraumes 4 aufgemauert sind und die Decke 18 von den Kühlrohren 8 getragen wird. Der untere Teil der Zuglenkwand 15, der hinter dem lotrechten Teil der Rohre 3 oder zwischen deren letzter und vorletzter Rohrreihe liegt, ist als Schieberplatte ausgebildet, bestehend aus einem luftge'kü'hlten Balken i 9 mit aufgebauterWand 20, welche in Schlitze des seitlichen Mauerwerkes eingreifen und in bekannter Weise, etwa mit Hilfe von Schraubenspindeln, nach oben oder unten bewegt werden können. Dadurch kann am Übergang der Zuglenkwand 16 ein Schlitz 2i freigelegt oder geschlossen werden, durch den Feuergase auf dem kürzesten Wege in den nächsten Querzug des Rohrbündels 3 eintreten können.The last row of vertical tubes 3 is at the bend of the remaining tubes 3 bent forward, crosses the vertical tube bundle as a row of tubes 15 and rises as a cladding of the rear wall of the combustion chamber to the collector 9. The pipes 15 carry the Zuglenkwand 16 and the rear wall 17 of the furnace, while the rest Side walls of the furnace 4 are bricked up and the ceiling 18 from the cooling pipes 8 is worn. The lower part of the Zuglenkwand 15, which is behind the vertical part of the tubes 3 or between the last and penultimate row of tubes is as Slide plate formed, consisting of an air-cooled bar i 9 with a built-up wall 20, which engage in slots in the side masonry and in a known manner, with the help of screw spindles, for example, can be moved up or down. As a result, a slot 2i can be uncovered or closed at the transition between the tension guide wall 16 through the fire gases on the shortest route to the next cross-section of the tube bundle 3 can occur.

Zwischen den Heizgaszügen 22 und 23 ist in dem Raum 24, in welchem die Gasströmung umkehrt, der Dampfüberhitzer angeordnet. Er besteht aus einem Verteiler 25, von dem aus die mit waagerechter Erstreckung verlaufenden Rohrschlangen 26 zu dem Sammler 27 ansteigen. Dieser ist durch eine Rohrreihe 28, welche das Rohrbündel 3 durchquert, mit dem Dampfraum der Obertrommel 2 verbunden. Die Rohre 28 tragen die bis in das Rohrbündel 3 hineinragende Zuglenkwand 29, wodurch ein dritter Quergaszug 30 mit Gasumlenkraum 31 geschaffen wird. Die Zuglenkwand 29 setzt sich nach unten als gemauerte Wand 32 fort, welche den Aschentrichter 33 begrenzt.The steam superheater is arranged between the heating gas flues 22 and 23 in the space 24 in which the gas flow is reversed. It consists of a distributor 25, from which the pipe coils 26, which extend horizontally, rise to the collector 27. This is connected to the steam space of the upper drum 2 by a row of tubes 28 which traverses the tube bundle 3. The tubes 28 carry the pull-guide wall 29 which protrudes into the tube bundle 3, as a result of which a third cross-gas flue 30 with a gas-deflecting space 31 is created. The pull-guiding wall 29 continues downward as a brick wall 32 which delimits the ash funnel 33.

Zwischen den Tafeln der Überhitzerrohre 26 greifen zwei Reihen Kesselrohre 34 hindurch, welche von der Untertrommel i ausgehen und in Sammler 35 münden, die durch Abströmrohre 36, welche das Rohrbündel 3 durchqueren, mit dem Dampfraum der Obertrommel 2 verbunden sind.Between the panels of the superheater tubes 26, two rows of boiler tubes grip 34 through, which proceed from the lower drum i and open into collector 35, the through discharge pipes 36, which traverse the tube bundle 3, with the vapor space of Upper drum 2 are connected.

Die Feuergase strömen nach Verlassen des letzten Quergaszuges 30 unter der Obertrommel 2 zwischen den Fallrohren 37 hindurch und weiter durch einen Rippenrohrspeisewasservorwärmer 38 und einen Rippenrohrluftvorwärmer 39, beide bekannter Bauart, zum Fuchs 40. Die Vorderwand 41 der Vorwärmer bildet mit der Zuglenkwand 29 zusammen den Umgehungskanal 42 mit dem Aschentrichter 43. Die Fallrohre 37 sind in dieser Wand 41 verlegt, so daß sie auf dem größten Teil ihrer Länge gegen unmittelbareBeheizunggeschützt sind. Siedurchqueren die Aschentrichter 43 und 33 und sind dort in zwei oder mehrere Rohrreihen auseinandergezogen, um Aschenablagerungen zu vermeiden und die abrieselnde Asche zu kühlen, und münden in die Untertrommel i.After leaving the last cross gas flue 30 , the fire gases flow under the upper drum 2 between the downpipes 37 and on through a finned pipe feedwater preheater 38 and a finned pipe air preheater 39, both of a known type, to the fox 40. The front wall 41 of the preheater forms the bypass duct together with the pulling wall 29 42 with the ash funnel 43. The downpipes 37 are laid in this wall 41 so that they are protected against direct heating over the greater part of their length. They pass through the ash hoppers 43 and 33 and are pulled apart there in two or more rows of tubes in order to avoid ash deposits and to cool the ashes that trickle down, and open into the lower drum i.

Die Verteiler 6 der Seitenkühlwände des Brennraumes 4 können durch Fallrohre 37, welche um die die Untertrommel herumgeführt sind, mit der Obertrommel 2 verbunden werden oder durch besondere seitlich angeordnete Fallrohre. Sie können auch unmittelbar an die Untertrommel i angeschlossen werden.The distributor 6 of the side cooling walls of the combustion chamber 4 can through Downpipes 37, which are led around the lower drum, with the upper drum 2 or by special downpipes arranged on the side. You can can also be connected directly to the lower drum i.

Der Dampferzeuger wird mit Hilfe von Düsen 44 befeuert, welche das Brennstaub-Luft-Gemischdurch die Decke 18 einführen, An der unteren Kante der Gasumkehr 30 ist ein Rohr 45 angeordnet, durch welches Zusatzluft in den Brennraum eingeblasen werden kann, welche durch Düsen 46 austritt. Wird an dieser Stelle Zusatzluft nicht benötigt, so können mit Hilfe dieses Kanals Feuergase aus dem Brennraum angesaugt und zur Brennstofftrocknung benutzt werden. Münden die Düsen statt in den Brennraum 4 in den Gasumlenkraum 31, so können aus ihm Gase geringerer Temperatur abgesaugt werden.The steam generator is fired with the aid of nozzles 44, which introduce the fuel dust-air mixture through the ceiling 18. A pipe 45 is arranged at the lower edge of the gas reverser 30 , through which additional air can be blown into the combustion chamber, which exits through nozzles 46 . If additional air is not required at this point, this channel can be used to suck in fire gases from the combustion chamber and use them to dry the fuel. If the nozzles open into the gas deflection chamber 31 instead of into the combustion chamber 4, gases at a lower temperature can be sucked out of it.

Die Zugführung der Gase ist mit den Klappen 47 und 48 regelbar.The routing of the gases can be regulated with the flaps 47 and 48.

Die beschriebene Anordnung ermöglicht es, auf beschränktem Raum einen mit Brennstaub befeuerten Dampferzeuger unterzubringen, der bezüglich Ausnutzung der Heizgase, Wasserumlauf, Dampfüberhitzung, Entaschung sowie allgemeiner Betriebssicherheit allen Anforderungen entspricht, welche an eine betriebstüchtige Dampferzeugungsanlage gestellt werden können.The arrangement described enables one in a limited space to accommodate fuel-fired steam generators with regard to utilization the heating gases, water circulation, steam overheating, ash removal and general operational safety meets all requirements that a fully operational steam generation system has to meet can be asked.

Sämtliche stark beheizten Kesselrohre münden in den Dampfraum der Obertrommel ein. Die Fallrohre sind nur auf einem geringen Teil ihrer Länge beheizt. Der Überhitzer ist leicht zu entwässern und leicht zu reinigen und liegt in einem Raume genügend hoher Gastemperatur. Die Aufhängung des Überhitzers wie auch die Auflagerung der Zuglenkwände ist in einfacher und betriebssicherer Weise in das Wasserumlaufsystem des Kessels einbezogen.All the strongly heated boiler tubes open into the steam chamber of the Head drum on. The downpipes are only heated over a small part of their length. The superheater is easy to drain and easy to clean and is all in one Enough space high gas temperature. The suspension of the superheater as well as the support of the guide walls is easier and more reliable Way included in the water circulation system of the boiler.

Weiterhin sind noch folgende Verbesserungen möglich Um Verschlußdichtungen zu vermeiden, können die Cberhitzerrohre in die Sammler eingeschweißt werden. Der Oberhitzer kann jedoch auch derart angeordnet werden, daß seine Sammler im Seitenmaueres Merk liegen, also von außen zugänglich sind. Die Aufliäcigung des Überhitzers kann ferner in der Weise vereinfacht werden, daß die Rohre eine Rohrtafel durch Zwischenstücke in bekannter Weise miteinander verschweißt und mit Hilfe eines hakenartigen Ansatzes auf einer Schiene gelagert sind, welche an den Kesselrohren 3 befestigt ist.Furthermore, the following improvements are still possible around closure seals To avoid this, the superheater tubes can be welded into the header. Of the However, the upper heater can also be arranged so that its collector is in the side wall Merk lie, i.e. are accessible from the outside. The clearance of the superheater can can also be simplified in such a way that the tubes a tube sheet by intermediate pieces welded together in a known manner and with the help of a hook-like approach are mounted on a rail which is attached to the boiler tubes 3.

Wenn es erwünscht ist, die dem Überhitzer nachgeschaltete Kesselheizfläche in einfacher Weise zu vergrößern, kann dies in der Weise geschehen, daß die Rohre der ersten und der letzten Rohrreihe des Rohrbündels 3 unter Zwischenschaltung von Abzweigstücken oder Verteilern in je zwei odermehrere Rohrreiben aufgeteilt werden, welche zusammen größere Rohrzahl aufweisen als die ankommende Rohrreihe.If required, the boiler heating surface downstream of the superheater in a simple way to enlarge, this can be done in such a way that the tubes the first and the last row of tubes of the tube bundle 3 with the interposition of Branch pieces or distributors are divided into two or more tube grinders each, which together have a greater number of tubes than the incoming row of tubes.

Durch die verschiebbare Zuglenkwand i9, 20 ist eine einfache Möglichkeit zur Regelung der Dampftemperatur gegeben. Diese Zuglenkwand kann auch feststehend angebaut und dafür in die Öffnung 21 eine Schwenkklappe eingebaut werden, welche gestattet, diese Umführung ganz oder teilweise zu schließen.The sliding drawbar wall i9, 20 is a simple option given to regulate the steam temperature. This drawbar wall can also be fixed grown and built into the opening 21 a swivel flap, which permits this bypass to be closed in whole or in part.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Nlit fuel dust-fired vertical tube boiler, consisting of a combustion chamber lined with cooling tubes, into which the dust-air mixture is blown through the ceiling and from which the flue gases are drawn off at the bottom in a vertical tube bundle that rises obliquely to the rear and is traversed in several transverse passages characterized in that this vertical tube bundle rises vertically in the first gas flue and is only bent backwards at the transition to the second gas flue and that the superheater is arranged in the gas reversal between these two gas flues and that the downpipes on the flue gas side are connected behind the last boiler flue and around the superheater Lower drum are guided.

2. Steep tube boiler after Claim i, characterized in that the downpipes are preferably in the Nlauerwerk run along the wall of the ash funnel and when crossing the ash funnel in two or several staggered rows of pipes are pulled apart.

3. Steep roll boiler according to claim i, characterized in that the collector of the superheater in the Drawbar and the superheater tubes are welded into the collector.

4th Vertical tube boiler according to claim i, characterized in that the superheater of Pipes is carried, which extend from the lower drum and with the interposition from collector support pipes open into the upper drum.

5. vertical tube boiler according to claim i, characterized in that the superheater tubes with hooks on the boiler tubes are hung.

6. vertical tube boiler according to claim i, characterized in that the collectors of the superheater pipes are in the outer side walls of the boiler masonry.

7. vertical tube boiler according to claim i, characterized in that the last row of tubes of the ascending pipe bundle as the boundary between the first and second throttle cables is passed across the vertical tube bundle, the upper part of the cooling tube wall Forms the firebox rear wall and carries the first drawbar wall. B.

Steep tube boiler after Claims i and 7, characterized in that in the section between these tubes a gas duct is arranged from which either additional air is blown into the combustion chamber is or through its nozzle-like openings heating gases from the combustion chamber or the second gas reversal for fuel drying. G.

Steep tube boiler according to claim i, characterized in that the outer rows of tubes of the vertical tube bundle at the transition from the first to the second throttle cable with the interposition of branch pieces or distributors divided into two or more rows of pipes with a greater number of pipes together are. ok

Vertical tube boiler according to claim i, characterized in that the steam-carrying The tubes of the combustion chamber cooling tubes open into the steam chamber of the upper drum. i i.

Steep tube boiler according to claim 1 and io, characterized in that all combustion chamber cooling pipes into a collector (9) arranged on the rear upper edge of the combustion chamber open, which in turn through unheated overflow pipes (io) with the steam space of Upper drum is connected.

12. Steep tube boiler according to claim i, characterized in that that the saturated steam supply pipes from the upper drum to the superheater manifold the Cross the bundle of steep pipes and carry the second drawbar wall #.

13. Steep tube boiler according to claim i, characterized in that there is a bypass flap in the first pull-guide wall is arranged or the lower part of the first Zuglenkwand moved down can be, so that thereby switched off part of the superheater from the gas flow will. References: British Patent 1 \ r. 435921.