DE1087742B

DE1087742B - Zyklonfeuerung

Info

Publication number: DE1087742B
Application number: DEST4788A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Cautius; Alfred Von Weihe
Original assignee: STADT DUESSELDORF STADTWERKE V
Current assignee: STADT DUESSELDORF STADTWERKE V
Priority date: 1952-04-30
Filing date: 1952-04-30
Publication date: 1960-08-25

Description

Zyklonfeuerung Die Erfindung betrifft eine Zyklonfeuerung, bestehend aus mehreren wandgekühlten, kreiszylindrischen Feuerungsmuffeln mit Drallströmung der Feuergase, welche aus der Feuerungsmuffel tangential ausströmen und tangential in einen kreiszylindrischen, wandgekühlten Nachbrennraum einströmen, der achsparallel zur Feuerungsmuffel angeordnet ist, und besteht darin, daß zu jeder Feuerungsmuffel ein besonderer Nachbrennraum .gehört, welcher sich oberhalb der zugehörigen und mit annähernd waagerechter Achse angeordneten Feuerungsmuffel befindet.
Feuerunigen mit zwei im Feuergasstrome hintereinandergeschalteten Zyklonmuffeln sind bekannt. Auch ist eine Zyklonfeuerung mit mehreren Muffeln und mehreren, ebenfalls als Zyklonmuffeln ausgebildeten Nachbrennräumen bekannt, bei der die Feuergase am Ende der Erstmuffel tangential austreten und tangential in den Nachbrennraum eintreten. Diese bekannte Feuerung besitzt jedoch zusammenhängende Räume, wodurch bei Teillastbetrieb mit nur einer Erstmuffel die Feuergase sich auf die beiden Zweitmuffeln verteilen, und zwar ungleich.
Bei der Zyklonfeuerung wird in den in Betrieb befindlichen Muffeln eine so hohe Temperatur gehalten, daß die Schlacke flüssig ist. Bei Teillastbetrieb darf daher die Last nur so weit vermindert werden, daß die Schlacke auch im Nachbrennraum noch flüssig bleibt. Indem gemäß der Erfindung jeder Feuerungsmuffel ein besonderer Nachbrennraum zugeordnet wird, kann die Teillast weiter herabgesetzt werden als bei den bekannten Feuerungen, bei denen mehrere Muffeln an einen gemeinsamen Nachbrennraum angeschlossen sind.
Bei einer bekannten Feuerung mit zwei im Feuergasstrome hintereinandergeschalteten Muffeln fließt die Schlacke aus der oberen Muffel am gesamten Umfange in die gleichachsig angeordnete untere Muffel ab. Der Vorgang ist kaum anders als bei jeder Feuerung mit lotrechter Achse, bei der die Schlacke an den Wänden nach unten abfließt. Bei anderen bekannten Feuerungen mit einem zur Muffelachse parallelen zylindrischen Nachbrennraum muß dieser einen gesonderten Schlackenauslauf besitzen, weil wahlweise eine oder die andere der angeschlossenenFeuerungsmuffeln außer Betrieb sein können.
Gemäß der Erfindung wird der Nachbrennraum oberhalb der Feuerungsmuffel angeordnet, damit durch die einzige Verbindungsöffnung die Feuergase ohne Stoßverlust aus der Feuerungsmuffel in den Nachbren.nraum strömenkönnen, während dieSchlacke aus dem Nachbrennraume entgegen der Feuergasströmung an den Wänden in .die Feuerungsmuffel zurückfließt. Dieser Vorgang ist trotz der hohen Strömungsgeschwindigkeit der Feuergase möglich, weil deren Geschwindigkeit in den Randzonen geringer ist und weil die Schlacke, auch wenn ihre Oberflächenschicht nur langsam fließt, unter dieser schneller fließen kann.
Um eine raumsparende Anordnung zu erzielen, werden in weiterer Ausbildung der Erfindung die beiden Muffeln etwa mit den Stirnböden in einer Ebene angeordnet, so daß dieHauptbewegungsrichtung der Feuergase in Richtung der Drallachse in der Feuerungsmuffel der im Nachbrennraum entgegengesetzt ist.
Die Nachbrennräume können in einen gemeinsamen, wandgekühlten Strahlungsraum ausmünden, wobei sie vorteilhaft als annähernd rechtwinklige Krümmer mit dem Feuergasaustritt nach oben ausgebildet sind, um auch die im Strahlungsraume anfallende Schlacke ableiten zu können. Dabei geht jeder Nachbrennraum am besten mit einer in der obenliegenden Stirnwand befindlichen, zentralen, düsenartigen Feuergas-Austrittsöffnung in den Strahlungsraum über, damit die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Feuerungsmuffeln gering ist.
In derAußenwand des Halses des Nachbrennraumes können Öffnungen vorgesehen werden, durch welche den Feuergasen tangential und im Drallsinne Drittluft zugeführt werden kann, falls diese zur Nachverbrennung oder zur Temperierung der Feuergase erforderlich sein sollte.
Der Schlackenauslauf der Erstmuffel kann im Gegensatz zu der bekannten Anordnung, bei welcher in der Stirnwand eine radiale Öffnung vorgesehen ist, in bei Schmelzkammern an sich bekannter Weise haubenartig vorspringen und unmittelbar in den unter Luftabschluß stehenden Schlackenablaufschacht übergehen. Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Zyklonfeuerung ist in Abb. 1 im Achsschnitt, in Abb.2 im Schnitt senkrecht zur Achse dargestellt. Die Erstmuffeln 1, 2 werden von kreiszylindrischen Mänteln 3, 4 umhüllt. Die äußeren Stirnseiten 5, 6 sind kegelig ausgebildet und gehen in die zylindrischen Brennerköpfe 7, 8 über, welchen das Gemisch aus festem, körnigem Brennstoff und Trägerluft in regelbarer Menge durch Kanäle 9, 10 so zugeführt wird, daß die Düsen 11, 12 etwa tangential einmünden. In ähnlicher Weise wird den Muffeln die Zweitluft in regelbarer Menge durch die Kanäle 13, 14 zugeführt, welche mit den Düsen 15, 16 etwa tangential an den Mantel 3, 4 und im gleichen Drallsinne wie der Brennstoff einmünden. An den anderen Stirnseiten 17, 18 haben die Mäntel 3, 4 Öffnungen 19, 20, durch welche die Muffelräume 1, 2 mit den Nachbrennräumen 21, 22 in Verbindung stehen. Diese Muffeln sind ebenfalls kreiszylindrisch. Ihre Mäntel 23, 24 sind in gleicher Weise ausgebildet wie die Mäntel 3 und 4. Die Stirnwände 17, 18 bilden zugleich die Stirnwände der Muffeln 21, 22. Am unteren Ende haben die Stirnwände Schlackenausflußöffnungen 25, 26, welche durch anschließende Kanäle 27, 28 mit Wasserverschluß in die Wassertassen 29, 30 eintauchen. Die Muffeln 21, 22 sind als rechtwinkligeRohrkrümmer ausgebildet, deren Stirnwände 31, 32 je eine düsenförmige Einstülpung 33, 34 haben und mit ihnen den Übergang zu dem Strahlungsraum 35 des befeuerten Dampferzeugers bilden. Durch Kanäle 36, 37 mit Düsenöffnungen 38, 39 wird im Bereich der Düsen 33, 34 Drittluft tangential in die Nachbrennräume 21, 22 eingeblasen, soweit Bedarf besteht, Flugkoks aus der Flamin e zu v erbrennen.
Umeine gute Regelbarkeit der Feuerung bei Teillast zu erzielen, wird in vorteilhafter Weise der Durchmesser der Zweitmuffel kleiner gewählt als der der Erstmuffel, so daß sich im Verein mit der Wirkung der Düsen 33, 34 ein leichter Stau einstellt. Die flüssige Schlacke fließt zu den Öffnungen 25, 26, selbst wenn sie noch im Trichter 35 anfällt. Das Abfließen wird begünstigt, wenn die Achsen der Erstmuffeln 1, 2 und der Zweitmuffeln 21, 22 gegen die Schlackenauslauföffnungen 25, 26 hin leicht abfallen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zyklonfeuerung, bestehend aus mehreren wandgekühlten, kreiszylindrischen Feuerungsmuffein mit Drallströmung der Feuergase, welche aus der Feuerungsmuffel tangential ausströmen und. tangential in einen kreiszylindrischen, wandgekühlten Nachbrennraum einströmen, der achsparallel zur Feuerungsmuffel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Feuerungsmuffel ein besonderer Nachbrennraum gehört, welcher sich oberhalb der zugehörigen und mit annähernd waagerechter Achse angeordneten Feuerungsmuffel befindet.
2. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbewegungsrichtung der Feuergase in Richtung der Drallachse in der Feuerungsmuffel der im Nachbrennraum entgegengesetzt ist.
3. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbrennräume in einen gemeinsamen wandgekühlten Strahlungsraum ausmünden.
4. Zyklonfeuerung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbrennräume als annähernd rechtwinklige Krümmer mit dem Feuergas-Austritt nach oben ausgebildet sind.
5. Zyklonfeuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachbrennraum in der obenliegenden Stirnwand eine zentrale düsenartige Feuergas-Austrittsöffnung hat.
6. Zyklonfeuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenwand des Halses des Nachbrennraumes Öffnungen vorgesehen sind für den tangentialen Einlaß von Drittluft im Drallsinne.
7. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlackenauslaufstutzen der Erstmuffel aus der Muffelstirnwand vorspringt und unmittelbar in den unter Luftabschluß stehenden Schlackenablaufschacht übergeht. B. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Durchmesser des Nachbrennraumes kleiner -ist als der der Feuerungsmuffel. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 397 548; britische Patentschriften Nr. 338 108, 552 747; USA.-Patentschriften Nr. 901232, 1313 779, 2 573 910; Zeitschrift »Energie«, 1950, S. 4344.