DE976810C - Zyklonmuffel - Google Patents

Description

• Zyklonmuffel Die Erfindung betrifft eine Zyklonmuffel, bestehend aus einer von Kühlrohren gebildeten oder umschlossenen kreiszylindrischen Kammer, in welche der Brennstoff und die Verbrennungsluft am Umfang zugeführt und aus welcher die Feuergase durch eine zentrale, von der Stirnwand her in den Brennraum der Muffel hineinragende Düse abgeleitet werden, während die flüssige Schlacke durch eine an der tiefsten Stelle derselben Stirnwand befindliche Öffnung abfließt. Sie besteht darin, daß die Feuergasaustrittsdüse etwa die Form eines Rotationshyperboloides aufweist, dessen freier Rand sich dem Zylindermantel der Muffel so weit nähert, daß zwischen der Austrittsdüse und dem Muffelmantel eine Vorkammer abgeteilt wird, in welche die Düsen für das Einführen des Brennstoffes und der Verbrennungsluft münden. Die kreiszylindrische, von Kühlrohren umgebene Zyklonmuffel ist bekannt, aus welcher die Feuergase durch eine ins Muffelinnere gerichtete düsenartige Einstülpung der Stirnwand in den Nachbrennraum übertreten. Bei dieser Muffelform führt zwar der grobkörnige Brennstoff eine schraubenförmige Bahn längs des Muffelmantels aus, die Feinstaubteilchen sowie die durch die Entgasung des Brennstoffs entstehenden brennbaren Gase ziehen jedoch in wenigen Umläufen nach der Mitte der Trombe ab. Daher entsteht bei stark gashaltigen Brennstoffen, wie Braunkohle, im Nachbrennraum eine Nachverbrennungsflamme, während in der Muffel die dort umgesetzte Wärmemenge entsprechend zurückgeht, so daß manchmal nicht mehr eine über dem Schlackenschmelzpunkt liegende Temperatur erreicht wird. Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Muffel werden diese brennbaren Gase und die Staubteilchen ebenfalls an die Außenwand geführt und in dem engsten Querschnitt mit der Luft nochmals vermischt, so daß Nachverbrennungen außerhalb der Muffel nicht mehr auftreten. Die erhöhte Wärmeentbindung in der Muffel bedingt dort eine höhere Temperatur, welche den guten Schlackenfluß sicherstellt.
• Diese Wirkung wird vollkommen erreicht, wenn die Düse etwa die Form eines Rotationshyperboloides hat und sich mit ihrem Ende der Zylinderwand der Muffel stark nähert. Die Zweitluftdüsen werden sich dabei auf dem Zylindermantel über die Länge der Fenergasaustrittsdüse erstrecken, während die Brennstoffdüsen von den beiden Enden dieser Reihe etwa um eine Düsenteilung entfernt sind. Die letzte Zweitluftdüse kann ganz oder teilweise bereits im freien Zylinderraum liegen, da hinter der engsten Stelle die stärkste Durchmischung eintritt.
• Es ist eine Schmelzkammerfeuerung mit Eckenbrennern und mittlerem Einsatz bereits vorgeschlagen, der eine hyperbolische oder venturirohrähnliche Form hat, bei welcher im Bereich der Brenner ein großer Querschnitt zur Verfügung steht, der gegen den Feuergasübertritt hin kleiner wird. Bei dieser Anordnung nähert sich jedoch der Rand der Düse der Außenwand der Brennkammer nicht so weit, daß eine Vorkammer abgeteilt wird. Daher werden die aus der Entgasung der Kohle entstehenden Brenngase auch bei dieser bereits vorgeschlagenen Anordnung auf kürzerem Wege in die Düse gelangen und nicht mehr in der Muffel ausbrennen als die aus der Koksverbrennung stammenden Feuergase.
• Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Zyklonmuffel ist in Abb. i im lotrechten Schnitt längs der annähernd waagerechten Muffelachse, in Abb. 2 im Querschnitt zu ihr dargestellt.
• Die Muffel i besteht aus einem kreiszylindrischen Mantel, gebildet von Kühlrohren 2, welche auf der Feuerseite in bekannter Weise mit angeschweißten Stiften versehen und mit einer feuerfesten Masse 3 verkleidet sind. Nach außen werden die Rohre von einer Isolierstoffhülle 4 und einem Blechmantel 5 umgeben. Die äußere Stirnwand 6 der Muffel ist kegelig ausgebildet und endet in dem Geschränk 7 der Schauöffnung B. Die andere Stirnseite 9 besteht aus mit Stiften und feuerfester Masse versehenen Kühlrohren, welche zugleich die Wand des Nachbrennraumes io bilden. Diese Rohre sind in Form eines Rotationshyperboloides gleichachsig in die Muffel hineingebogen und bilden die Feuergasaustrittsdüse i i, welche sich an ihrem Ende der Muffelwand bis auf den engen ringförmigen Schlitz 12 nähert.
• Die Verbrennungsluft wird der Muffel durch die Düsen 13, 14, 15, 16, 17 in regelbarer Menge mit hoher Geschwindigkeit tangential zugeführt. In den Düsen 14, 15, 16 enden die regelbaren Brennstoffluftzuführungen 18, i9, 2o. Durch diese Anordnung wird zwischen der Muffelwand 3 und der Feuergasaustrittsöffnung i i eine Vorkammer 21 geschaffen, in welcher die Verbrennung zum größten Teil vollendet wird. Die noch nicht verbrannten brennbaren Gase werden von dem aus der Düse 13 austretenden Verbrennungsluftstrom erfaßt und in dem Engpaß 12 gut mit Luft vermischt. Sie brennen in dem Innenwirbel der Trombe aus, der durch die Düse ii abzieht. Die flüssige Schlacke fließt durch eine Öffnung 22 im tiefsten Teil der Stirnwand 9 in den Nachbrennraum io ab.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Zyklonmuffel, bestehend aus einer von Kühlrohren gebildeten oder umschlossenen kreiszylindrischen Kammer, in welche der Brennstoff und die Verbrennungsluft am Umfang zugeführt und aus welcher die Feuergase durch eine zentrale, von der Stirnwand her in den Brennraum der Muffel hineinragende Düse abgeleitet werden, während die flüssige Schlacke durch eine an der tiefsten Stelle derselben Stirnwand befindliche Öffnung abfließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuergasaustrittsdüse etwa die Form eines Rotationshyperboloides aufweist, dessen freier Rand sich dem Zylindermantel der Muffel so weit nähert, daß zwischen der Austrittsdüse und dem Muffelmantel eine Vorkammer abgeteilt wird, in welche die Düsen für das Einführen des Brennstoffes und der Verbrennungsluft münden.
2. 2. Zyklonmuffel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweitluftdüsen am Zylindermantel auf die Länge der Feuergasaustrittsdüse erstreckt sind und die Brennstoffdüsen von den beiden Enden etwa um eine Düsenteilung entfernt sind.
3. 3. Zyklonmuffel nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Zweitluftdüse ganz oder zum Teil in dem freien Zylinderraum liegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 29q.716; schweizerische Patentschrift Nr. 284 326. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 920 2o3.