DE3340107A1 - Process for the operation of heating boilers with atomisable fuels and heating boiler for carrying out the process - Google Patents

Process for the operation of heating boilers with atomisable fuels and heating boiler for carrying out the process

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DE3340107A1
DE3340107A1 DE19833340107 DE3340107A DE3340107A1 DE 3340107 A1 DE3340107 A1 DE 3340107A1 DE 19833340107 DE19833340107 DE 19833340107 DE 3340107 A DE3340107 A DE 3340107A DE 3340107 A1 DE3340107 A1 DE 3340107A1
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    • F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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Abstract

In heating boilers, especially those for domestic heating systems, the utilisation of the energy of atomisable fuels is optimised, the pollutants in the flue gases are reduced, and the flue gas temperature is reduced when in the heating boiler housing (1), the flue gas outlet (3) is divided off from the combustion chamber (2) by a partition (9) except for a passage opening (11) at the wall (10) on the burner side, and a refractory plate (12) provided with a multiplicity of perforations (16) is arranged below the flame zone (6), so that flame and flue gases are guided around this plate (12) against the outlet direction proper. The resulting flue gases flow partly through the perforations (16) and supply heat to the flame, and partly through a passage opening (14) provided between the plate (12) and the wall (10) on the burner side, thus crossing or flowing around the fuel/air mixture stream and preheating it, before they reach the flue gas outlet (3). <IMAGE>

Description

Verfahren zum Betreiben von Heizkesseln mit verdüsbarenMethod for operating boilers with atomizable

Brennstoffen und Heizkessel zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Betreiben von Heizkesseln mit verdüsbaren Brennstoffen und einen Heizkessel zur Durchführung des Verfahrens, wobei der Brennstoff in einen Luftstrom verdüst, anschließend verbrannt und die entstehenden Rauchgase abgeführt werden. Der zugehörige Heizkessel geht aus von einem eine Brennkammer und einen Rauchgasabzug aufweisenden Kesselgehäuse sowie einem in die Brennkammer weisenden Brenner für verdüsbare Brennstoffe.Fuels and boilers for carrying out the process The invention is aimed at a method for operating boilers with atomizable fuels and a boiler for performing the method, wherein the fuel in a Air flow is atomized, then burned and the resulting smoke gases are discharged will. The associated boiler is based on a combustion chamber and a Boiler housing having a flue gas vent and one pointing into the combustion chamber Burners for atomizable fuels.

Die bisher bekannten Verfahren und Heizkessel, insbesondere für Hausheizungen, aber auch für Großfeuerungsanla gen, besitzen wegen der unvollständigen Verbrennung der Brennstoffe einen schlechten Wirkungsgrad bei hoher Rauchgastemperatur. Der schlechte Wirkungsgrad verursacht hohen Brennstoffverbrauch bei starker Belastung der Rauchgase mit Schadstoffen. Eine hohe Abgastemperatur ist ein weiteres Merkmal für die schlechte Energieausnutzung.The previously known methods and boilers, especially for house heating, but also for large combustion systems because of the incomplete combustion the fuels have poor efficiency at high flue gas temperatures. Of the poor efficiency causes high fuel consumption under heavy loads the flue gases with pollutants. A high exhaust temperature is another feature for poor energy utilization.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben von Heizkesseln sowie einen Heizkessel zur Durchführung des Verfahrens zu finden, womit die Wärmeenergie der Brennstoffe optimal ausgenutzt wird, die Abgastemperatur gesenkt und der Schadstoffgehalt in den Abgasen drastisch reduziert wird.There is therefore the task of developing a method for operating heating boilers as well as finding a boiler to carry out the process, bringing the thermal energy the fuel is optimally used, the exhaust gas temperature lowered and the level of pollutants in the exhaust gases is drastically reduced.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Flamme entgegen der Abzugsrichtung der Rauchgase umgelenkt und die entstehenden Rauchgase teils durch die Flamme, teils durch und um den Brennstoff/Luft-Gemischstrom geleitet werden, bevor sie abgeführt werden.This object is achieved in that the flame is opposite to the withdrawal direction the smoke gases are diverted and the resulting smoke gases partly through the flame, partly be passed through and around the fuel / air mixture stream before being discharged will.

Durch diese Flammen- bzw. Rauchgasführung wird dem Brennstoff/Luft-Gemischstrom und der Flamme selbst Wärme zugeführt, wodurch die Vergasung des Brennstoffes begünstigt wird, so daß dieser weitestgehend verbrennt, was sich an der bläulich-weißen Farbe der Flamme erkennen läßt.Through this flame or smoke gas flow, the fuel / air mixture flow and heat is supplied to the flame itself, which favors the gasification of the fuel so that it burns as much as possible, which is reflected in the bluish-white color the flame reveals.

Das Neue an dem Heizkessel zur Durchführung des Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Brennkammer zum Rauchgasabzug hin durch eine Trennwand abgeteilt ist, welche zur brennerseitigen Wandung hin eine Durchlaßöffnung frei läßt, und daß jenseits der Flammenzone - im wesentlichen parallel zu der Trennwand und mit Abstand vom Kesselboden - eine sich quer erstreckende, sowohl zur brennerseitigen Wandung als auch zur gegenüberliegenden Wandung je eine Durchtrittsöffnung frei lassende und zumindest im Bereich der Flammenzone mit einer Vielzahl von Durchbrüchen versehene, feuerfeste Platte vorgesehen ist.The novelty of the boiler for carrying out the procedure is in it to see that the combustion chamber is separated from the flue gas outlet by a partition is, which leaves a passage opening free towards the burner-side wall, and that beyond the flame zone - essentially parallel to the partition and with Distance from the boiler bottom - one that extends transversely, both to the burner side Wall and to the opposite wall each free a passage opening Leaving and at least in the area of the flame zone with a large number of breakthroughs provided, refractory plate is provided.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Flamme bzw.These measures ensure that the flame or

die Rauchgase nicht die direkte Richtung durch den Rauchgasabzug zur Kaminöffnung hin nehmen können, sondern daß die Flamme - um die gelochte Platte herum - in entgegengesetzter Richtung geführt wird und die entstehenden Rauchgase teils durch die Durchbrüche hindurchströmen und die Flamme erhitzen und teils durch die beiden Durchtrittsöffnungen zwischen brennerseitiger Wandung und Platte bzw. Trennwand hindurchstreichen und dabei das quer dazu strömende Brennstoff/Luft-Gemisch aufheizen.the flue gases do not go in the direct direction through the flue gas vent Can take the chimney opening, but that the flame - around the perforated plate around - in the opposite direction and the resulting smoke gases partly flow through the breakthroughs and heat the flame and partly through the two passage openings between the burner-side wall and plate or the partition wall and pass through the fuel / air mixture flowing transversely to it Warm up.

Erst nach dieser schleifenförmigen FUhrung gelangen die Rauchgase, gegebenenfalls durch mehrere Züge des Rauchgasabzuges, zur Austrittsöffnung in den Abgaskamin.Only after this loop-shaped guide do the smoke gases reach possibly through several puffs of the smoke outlet, to the outlet opening in the Exhaust chimney.

In der Zeichnung ist der neue Heizkessel in einem Ausführungsbeispiel rein schematisch dargestellt und im Zusammenhang mit dem neuen Verfahren nachstehend näher erläutert. Zur besseren Verdeutlichung wurden die wasserführenden Elemente des Heizkesselgehäuses weggelassen.In the drawing, the new boiler is in one embodiment shown purely schematically and in connection with the new process below explained in more detail. For better clarity, the water-bearing elements have been added of the boiler casing omitted.

Es zeigen: Fig. 1 den Heizkessel im Längsschnitt und Fig. 2 den Heizkessel im Schnitt gemäß Linie A-B in Fig. 1.1 shows the boiler in longitudinal section and FIG. 2 shows the boiler in section along line A-B in FIG. 1.

Ein mit Schamotte-Steinen ausgemauertes Heizkesselgehäuse 1 ist in eine Brennkammer 2 und einen Rauchgasabzug 3 unterteilt. In die Brennkammer 2 weist ein Brenner 4 für ol hinein, und der erzeugte Brennstoff/Luft-Gemischstrom 5 gelangt in die Flammenzone 6, wo die Verbrennung stattfindet. Gegenüber dem Rauchgasabzug 3, welcher durch mehrere Einbauten 7 den Rauchgasstrom mehrmals umlenkt, bevor dieser in einen Kaminanschlußstutzen 8 gelangt, ist die Brennkammer 2 durch eine Trennwand 9 abgeteilt. Zwischen ihr und der brennerseitigen Wandung 10 des Heizkessels 1 ist eine Durchtrittsöffnung 11 für die Rauchgase vorgesehen. Unterhalb der Flammenzone 6 ist eine feuerfeste Platte 12 - sich quer über die Breite der Brennkammer 2 erstreckend - angeordnet. Zwischen der brennerseitigen Wandung 10 sowie der gegenüberliegenden Wandung 13 und der Platte 12 ist jeweils eine Durchtrittsöffnung 14 bzw. 15 für das Rauchgas bzw. die Flamme vorgesehen. Die Platte 12 weist eine Vielzahl von Durchbrüchen 16 auf. Die Flamme leckt durch die öffnung 15 hindurch unter die Platte 12, und die Rauchgase treten teils durch die Durchbrüche 16 hindurch in die Flammenzone 6, teils ziehen sie durch die Durchtrittsöffnungen 14 und 11 ab und durchqueren bzw. umströmen dabei - Wärme abgebend -den Brennstoff/Luft-Gemischstrom 5 und heizen ihn auf diese Weise auf.A boiler housing 1 lined with fireclay bricks is shown in a combustion chamber 2 and a flue gas exhaust 3 are divided. In the combustion chamber 2 points a burner 4 for oil in, and the generated fuel / air mixture flow 5 arrives into the flame zone 6, where the combustion takes place. Opposite the smoke outlet 3, which by several internals 7 deflects the flue gas flow several times before it reaches a chimney connection piece 8, the combustion chamber 2 is through a partition 9 divided. Between it and the burner-side wall 10 of the boiler 1 is a passage opening 11 is provided for the flue gases. Below the flame zone 6 is a refractory plate 12 - extending across the width of the combustion chamber 2 - arranged. Between the burner-side wall 10 and the opposite one Wall 13 and the plate 12 is each a passage opening 14 and 15 for the flue gas or the flame provided. The plate 12 has a large number of openings 16 on. The flame leaks through the opening 15 under the plate 12, and the Flue gases partly pass through the openings 16 into the flame zone 6, partly pull them off through the openings 14 and 11 and pass through or flow around them while - giving off heat - the fuel / air mixture stream 5 and heat it to this Way up.

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Claims (2)

Patentansprüche ft Verfahren zum Betreiben von Heizkesseln mit verdüsbaren Brennstoffen, wobei der Brennstoff in einen Luftstrom verdüst, anschließend verbrannt und die entstehenden Rauchgase abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flamme entgegen der Abzugsrichtung der Rauchgase umgelenkt und die entstehenden Rauchgase teils durch die Flamme, teils durch und um den Brennstoff/-Luft-Gemischstrom geleitet werden, bevor sie abgeführt werden. Claims ft method for operating boilers with sprayable Fuels, whereby the fuel is atomized in a stream of air, then burned and the resulting smoke gases are discharged, characterized in that the Flame deflected against the direction in which the flue gases are drawn off and the resulting Flue gases partly through the flame, partly through and around the fuel / air mixture flow before they are discharged. 2. Heizkessel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem eine Brennkammer (2) und einen Rauchgasabzug (3) aufweisenden Kesselgehäuse (1) sowie einem in die Brennkammer (2) weisenden Brenner (4) für verdüsbare Brennstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (2) zum Rauchgasabzug (3) hin durch eine Trennwand (9) abgeteilt ist, welche zur brennerseitigen Wandung (10) hin eine Durchtrittsöffnung (11) frei läßt, und daß jenseits der Flammenzone (6) - im wesentlichen parallel zur Trennwand (4) und mit Abstand vom Kesselboden - eine sich quer erstreckende, sowohl zur brennerseitigen Wandung (10) als auch zur gegenüberliegenden Wandung (13) je eine Durchtrittsöffnung (14, 15) frei lassende und zumindest im Bereich der Flammenzone (6) mit einer Vielzahl von Durchbrüchen (16) versehene, feuerfeste Platte (12) vorgesehen ist. 2. Boiler for performing the method according to claim 1, consisting from a boiler housing having a combustion chamber (2) and a flue gas vent (3) (1) and a burner (4) for fuel that can be injected into the combustion chamber (2), characterized in that the combustion chamber (2) leads through to the flue gas outlet (3) a partition (9) is divided, which towards the burner-side wall (10) a Passage opening (11) leaves free, and that beyond the flame zone (6) - essentially parallel to the partition (4) and at a distance from the boiler bottom - a transversely extending, both to the burner-side wall (10) and to the opposite wall (13) each leaving a passage opening (14, 15) free and at least in the area the flame zone (6) provided with a plurality of openings (16), refractory Plate (12) is provided.
DE19833340107 1983-11-05 1983-11-05 Process for the operation of heating boilers with atomisable fuels and heating boiler for carrying out the process Withdrawn DE3340107A1 (en)

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