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DE1526190A1 - Dampferzeuger - Google Patents

Dampferzeuger

Info

Publication number
DE1526190A1
DE1526190A1 DE19651526190 DE1526190A DE1526190A1 DE 1526190 A1 DE1526190 A1 DE 1526190A1 DE 19651526190 DE19651526190 DE 19651526190 DE 1526190 A DE1526190 A DE 1526190A DE 1526190 A1 DE1526190 A1 DE 1526190A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steam generator
flow
combustion chamber
fuel
generator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19651526190
Other languages
English (en)
Other versions
DE1526190B2 (de
DE1526190C (de
Inventor
Schmidt Dipl-Phys Karl-Rudolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of DE1526190A1 publication Critical patent/DE1526190A1/de
Publication of DE1526190B2 publication Critical patent/DE1526190B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1526190C publication Critical patent/DE1526190C/de
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • F23C3/006Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion
    • F23C3/008Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion for pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/22Methods of steam generation characterised by form of heating method using combustion under pressure substantially exceeding atmospheric pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

Siemens-Schuckertwerke Erlangen, 11*8.65
Aktiengesellschaft ,„ „. _,_ -
Werner-von-Siemens-Str. 50
PLA 65/1551 PIA 9/110/621 f
Dampferzeuger
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampferzeuger, vorzugaweiee neon dem Durchlaufprinzip, mit einem im wesentlichen rotationssymmetrisch, insbesondere zylindrisch gestalteten oder eine
Skn/Di
009831/0111
BAC
ähnliche ?Ioritur ο uf ν. eisenden Raueh^asweg, der aipr. -:r. einen ebenfalls im wesentlichen ro h ticr..j^^rrur:.ttrl3c-.€r., vorsurjweide zylindriuch gestalteter; Feuerraum fjrir.chlieiit, und Rohro.v3t.eme fur do ο zu verdampfende- V zv,. ;.u ür.crhitzende «\rr eita.r.ittel urrffiCt. Die Erfindung; hat besondere Btdeutunp auch für D?':T.rferzeurer .stehender iijuort ännlicr. den; heKunr.ten ?urn:i:e.-3el.
Beim Turinkejüel ...chlioir t. oich ar. den Ffcatrrf: ä..i unmittelbar ein i::n; vgt3 M'fcCk* er .::er'-:ili tiir verlaufender R?iuch;--:i-; u,- rn, dei· -.r: ..einer; nuutnwLinden d;..; noriroy^ttra für d;.a :.u vt r ΐ·::π» ft :vie br.w. ?.u ii r.erhi tzende Artt i1 ^-i;,i t rcl tr:i>-'t. IUe v.;r; B't .^ rri.iiCi ;iür».:r.er.-den h;:uch.;.'ioe ^t.rt.i"r.ct; ■-:. der. korrtn eri11 ■ 31:.r um ♦•■ujchen ihre /liirme n:-c-. dem .^ra-.iat.f,:- und ueir. Bcrühfut-3hii;fHiüher.-PrInzig aua.
L) em e. t ri'ibcr i Jt. der D'.-r: r-ferLtUf/cr iH'C* der £rfji.dunc' in anderer /ici..;e '..jf t bi.u *■. Dii Lrf i '.duhf nr. cht vor; ^y t.:; i e i j. tri Ki.en.'chi-ft en von U:i.I;;uf .:· rüniuru-i :., ir,^bejondert der Drt.*i.-,+roniurif, Gei.rauc'j, bei ütr t-lnt. i-υ t . γλ. i ,1I-U.:.!;-. υ f 3 trümunt* elt.e ::."t it.r kouxi.'il umlaufende Ro ' ■;; t. iurj.·. tröniurii - mit t.i.t:c-*t■ r,£ tricnteter ZUväu t/'-.-,xiii Lkumront i.t e - 'u Jen Umlauf-hbttiei konzentrisch umooti] i i.Lt, In der Kot.t uri.hti.e , die don «>^röinutii,· »ri-'un» oenkrecht :iur * emeirioM.-.eri rmiauf-ich-t bticler J" r^ssiui: rk;:;;jie
abHchiievt, ^owic .U. t,-'· nt r oder mehreren anr.t* pM"llelen J'nuebtnen der jottn!'.- 1..: ♦ ri'mung ν, erdet» fine oder mehrere f oft üuo' vie if iVirtf 1. t tiKt-n bzw. ^iinze otnkenr«. lic t,t erütu.-t, it, denen dit. i..'v^;„x\..iAi, je ν Vo* ntIHlJtIViLUrU- '-uf lo^nri t.hmir.chtu Spiral r. ■ ι,ηι .n nru ^i:ttr Htifun ^owic- axinltr Rieh t.urit--uui.kir.r :. i:e 1 1· i. ^;,.-\-pf: wi ur Ko * * t iotu;.i tri· ,ιη^ ü\ t r.\ her..
009831/0ΠΒ · "kJi/Di
Irr. Bereicn der Rotationuotromung erfolgt, der 'A'ei terverlauf ,diener o'-roiulinier. auf -;-ri thmeti\jchen Jpiralen. Die Jenken bzw. Jenkengebiete mit ihren in der ra tidal en Komponente nach" innen gerichteten Jtr'JmuniTJbfcwt.gungen haben entsprechende Quellen bzw. ^uellgebiete mit radial nach auten gerichteten otremungsbeweguntxη (an anderen stellen des Systems) zur Folge, ^o entstehen vorzugsweise in den Grenzzonen zwischen Jenke-n- und Quellgebieten überlieferte Geschwind igkei tafelaer mit ü*.nrKer. lüKLlen Geachwindi^keitaänderunpen bzw. BeGchleunigungen, die ihreraeito wiederum Rräftewirkungen ruf die in: JtroKLmgunediurii bewegten Veilchen vt-rursacne.., die aich - in eirieiu mit. der .jtr'irr.un^ sich mitbewc-gend ^ed-'iChten Koordin;; teno^ j1 ein - tild Coriolis- bzw. Relativkräf' e /iUüw
Die Erfindung besteht demgemäß darin, in einem Dampferzeuger der eingangs geschilderten λγΙ derartige Drehstrcmungen zu erzeugen und aufrecht zu erhallen, wobei der Damf f erzeugt r in hierfür geeigneter Wei^e zu geo'al'cn ist.
ΑΙ it Vorteil kann eine Drehbewegung im Feuerraum zur ausbildung gebracht werden. Am .oukenmantel einer im wesentlichen rotationssymmetrisch, vorr.ugswei se zylindrisch gestalteten Brennkammer sind dann z.3. zur primären anregung der Poteritif-'lströmung tangential an die Zyiinderwäncie der Brennkammer (aber nicht tangential an einer, arideren, mit diesem koaxialen gedachten Kreis) sowie schräg zum Bod er. der Brennkammer hin gerichtete Einströmungen f'.ir einen Teil der Verhrennunge- oder Frischluft oder auch für in die Brennkammer zurück-
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geführte Kauchgasmengeu angcoi-dnet, während die restliche Frischluft - beladen ...mit gemahlenem festen oder mit flüssigem Brennstoff - durch eine am Boden der Brennkammer befindliche, mit der Umlauf ach se der DrehstrÖmurig koaxiale Öffnung oder Mündung (wie z.B. beim Uo-Zyklon) oder durch mehrere in ent-. sprechender Geometrie i.ngeordnete Öffnungen in axialer Richtung direkt in die Rotationsströmung.- gegebenenfalls unter Voranregung der RotfitionsstrÖmung - eintritt. An der bzw. den Einmündungsstellen diener Strömung sind deren ^xialkoriiponenttn und diejenigen der Potentials! rörnung einander entgegengerichtet, so daß eine oder mehrere ütauebenen - entsprechend rauhen Gründen - entsteht bzw. entstehen, über dem bzw. den so die beschriebenen Wirbelsenkengebiete erzeugt werden.
Der Feuerraum stellt also eine Wirbelkammer dar, in der die im Zusammenwirken von Potential- und Roti;tionss"trcmung entstehenden Kräftewirkungen im oinne einer Führung der Brennstoff-Massenteilchen üuf definierten Bahnen bzw. gekrümmten rotationssymmetrisch en Flächen erzeugt und ausgenutzt werden. Voraussetzung ist, daß das spezifische Gewicht der Brennstoff- und der· G a s t e i 1 c h e η ν ο ή e i na nd er ν e r s c h i e d e η i s t, d * h. y daß, das spezifische Brennstoff gewicht von dem der ötr'üinenden Gase, abweicht. In der Midchzone gwischen Pottntialumlauf* und \ RotationsströiLung ■ samceln sich die spezifisch schweferen Brennstoff teilchen an, was beispielsweise in dem Jinn ttUs&ut?.-
■ bar ist, daß z.B. bei einer Kohlenataubfeueruftß 41e Kohle·" ■ teilchen auf dieje iVeise auf durch die spezielle Art und Weiae der Jtrömungü^nregüng bestirnten Ba hη;t? η geholte η wer«· -
. den und durch möglichst vielKeitige> οεα trat off zruftilir ein In»
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- tensiver Verbrennungsvorgang abläuft. Weiterhin kann durch einen sich beim Übergang der Potentialumlaufströmung in die Hauptwirbfelsenice abspaltenden' POtentialströmungsast eine Abführung der Staubteilchen aus der Miachzone der dtrömungskombination herceigeführt werden. Nenn man die Verweil ze it und den Weg der verbrennenden Kohlenstaubte.ilchen durch die spezielle Art der otrömungsanregung so bemißt, daß an dieser stelle die Verbrennung beendet ist, so kann jetzt die Asche bzw. Jc:,locke ohne weiteres abgeführt werden. Die Drehströmung bewirkt also einerseits eine intensive Verbrennung und andererseits unmittelbar anschließend den Abzug von eschen- und oc-'ilackentfeilchen Die Rauchgase verlassen dementsprechend die Drehs trcrnungsfeuerung in einem weitgehend gereinigten Zustand.
Je nach, ^r t und Zusammen .Setzung des Brennstoffs kann es auch · zweckmäßig sein, einen "til oder auch den gesamten .brennstoff zusammen mit dem ijnregung.jgas (Frischluft und/oder rückgeführtes Rauchgas) für die Pottntialströinung durch schräg tangentiale (tangential ε.η die Wände) Einführungen zuzugeben, die entweder mit den Zufuhrmengea für d'is reine Gau kombiniert oder davon getrennt sind. Man kann beide Arten der Zufuhr in einem zeitlich gleichmäßigen otrom kontinuierlich vollziehen oder auch z.B. durch Leiten über eine schürfe Kante oder ähnliche allgemein bekannte Mittel pulsierend geutalteri. Jtetg besteht jedoch bei der Erfindung die ötrcmung,.;ariregung in einem möglichst /e-nau tangentialen Einfuhren der Medien un die Kylindfcrformigen Wände der Brenrikamii.er selbst und nicht
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wie z.B. bei Z.yklonen meist üblich - an einen anderen, damit .konzentrischen gedachten Kreis bzw-, "Zylindermantel. Große Bedeutung koLvnt im Falle einer derartigen, rein schräg-tangentialen Zufuhr aller Gase und des Brennstoffs der Gestaltung des Rammer bod ens- zu. Es i..-t. notwendig, diesen Boden so zu gestalten, daß die darüber verlaufende Jenkenströmung an keiner Jtelle geotört -wird, d.h. injbeüoniere rotations.:3yrr;iiie tri^ch urrl koaxial-reit der■ -Um-Iuufachn-e verläuft. Besonders günstig ist es dann, den Kanüle r bod en zumindest in der Mitte in der Richtung der Achsicjiko^fonente ■der Ro tationsstromung konvex auszubilden, um so ein Auseinander' drucken.der Mischströmung zu erreichen.
Zur Aufstockung des.Druckes in der Potentialströmung dient eine aus t\r i ttsblence an der. Breniikamriitr, die aber nicht die Form eir.ej Kragens oder eines "Tauchrohres" zu besitzen braucht, wie bei Zj kloni'euerungen UbI ic!; ist. Die Kontur ο leser no twend.ig mi t. der Umlauf achse der ütrümung sehr genau koaxialen Blon3.e ist dam, ju gestaltet, daß die dadurch verursachte Dru.ckaü fs tockurig möglichst wirkungsvoll ist, Insbesondere daß die Pottritialströmung.nicht durch eine koni- · sehe Form der· Blende- bzw. eine entsprechende konische Kontur in die nacfigeschal te it. ti Zuge tiiri^usgedriickt wird. Lurch diese Blende verlassen die Rauchgase d ie DrthatrOniurigsftuerung an der Oberseite-der Brenukanymtr mit einer starken Uri.l^ufkor.iponente, einem Drall, der längs dt.s anuchlieisenden Rauchgaszügen weiter f.-ufr-c-cl.it erii.'-l t.en wird.
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Um definierte Yerv* eil zeiten der Brennstoffieilchen in der Brennkammer» damit also genau bestimmte Auabrennzeiten .zu" erzielen, kann man dafür sorgen, ira unteren Teil der Brennkammer eine Kreisbahn der Brennstoffteilchen zu erzwingen und dice in einem oder in mehreren Ringen mehrfach umlaufen sowie von einem zum nächsten darunter liegenden Teilchenring springen "zu lassen. Dies labt sich im Rahmen der Erfindung ebenfalls durch eine Drehströmung, ■ ,jedoch mit anderer spezieller Gestaltung und Anregung abgewandelt,, bewerkstelligen. Hierzu richtet man z.B. im unteren Teil der für die folgenden Betrachtungen aufrecht stehend angenommenen Brennkammer, für die aber auch eine horizontale Lage möglich ist, die tarigentialen Einströmungen waagerecht., Dabei können Düsen ■ senkrecht übereinander oder z.B. au*f J απ raube al in i en versetzt untereinander angeordnet werden. Jeder waagerecht-tangential eintretende-Düsenstrahl breitet sich in axialer Richtung gleichzeitig uchräg nach oben und schräg nach unten aus.^ Dort^ wo sich der abwärts gerichtete Jtraivlteil einer Düse mit dem aufwärts gedichteten der darunter befindlichen Düse trifftj wird die Achsialgeachwindigkeit in der Potential-Strömung gleich Null» Dadurch entsteht in der i5trömun^r eine ringförmige, umlaufende ütauzone, in der sich alle Brennstoff teilchen in einem Ring sammeln und in diesem umlaufen, während', sie, gleichzeitig .ausbrennen Können»
Um mehrere derartige Ringe untereinander schwebend umlaufen zu lassen, muß man erreichen, d'-ß die Acmiialkomponente der l'Otentialu-frömunr abwechselnd jeveiio abwärts gerichtet -
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nul-1 - aufwärts gerichtet - abwärtsgerichtet - null usw. wird, indem man mehrere auf gleicher Höhe befindliche Düsengruppen .tangential .an die Kammerwände anblasend untereinander anordnet
Verwendet man im oinne der Erfindung eine Brennkammer, die in ihrem oberen Teil im Prinzip einem Drehströmungsabscheider ähnelt, in ihrem unteren Teil jedoch- wie zuletzt "geschildert ausgebildet ist, so erreicht, man, daß die der Kammer frisch zugeführten Brennstof!teilchenmit Hilfe der Potentialstrb'mung in den obersten der schwebend umlaufenden Brennstoffringe hinge tragen werde«.
Derartige. Ringe haben aber immer nur eine "durch die Feinstruktur der otrömungsverhältnisse festzulegende Kapazität, an Teilchenmasoe. Wird diese überschritter), oder ändert man die Achsialkomponenten, so fällt ein Teil der Brtnnstoffteilchen - unter Mitwirkung der schwerkraft - in den nächsten darunter liegen&tn ßrennstoffring usw., der Hing wird also gewissermaßen überladen und kippt- zum nächst unteren, ab., um sich aber dann durch, laufendes Anreichern mit fris.cn. . zugefuhrten Brennstofi'teilchen erneut zu bilden usf* ; .
Da sich praktisch beliebig viele derartige Ringe erzeugen. lassen, in denen die Teilchen die War.de des zylindrischen *6trömungüraumeu nicht berühren, fco in- man leliebige Verweilzeiten, Reaktionszei ten, .'AuaLrennaei ' cn usw. herstellen, bevor man die Teilchen aus dem untersten Rinf ir. den otäub.';UBt.rag in ahnlicher We u.;e wie. .beim Di'ehstromungsentstauber - oeLmelis'--•flüsoig oder trocken-- -'-«^ leht. Q 0 9-8 3 1 /Q 1 "i9 '
' Insbeeondere bei axialer Zufuhr des Brennstoffes läßt sich durch geeignete Zufuhr von Frischluft und/oder ruckgeführten Rauchgasen eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung in der Brennkammer erreichen, da,bei dieser Art der Brennstoffzufuhr keine hohen Lokai temperatüren an den Austritten einzelner Brenner usw. entsteinen können. Dadurch wird die. Mitteltemperatur etwa gleich der Maximaltempera tür, die auf Grund der ^uten Regelu&rkeit aller Vorgänge auf oder unter irgendwelchen vorbestimmbaren. Werten gehalten werden kann, · ' z.B. unterhalb der bei etwa l£QQ C liegenden Verfliichtigungstemperatur von öiOp, so daß dich allein darum schon günstige Verhältnisoe zur Vermeidung von Verüehlackungsgefahren für die riachgeüchalte ten R;.uchgasabzüge ergeben.
Hinzu komm/t noch, daf:Bruchstücke von beim /iusbrermen zerupratzender Brenrivjto.i'ftt. Llchtr,, z.B. Kohlet«, liehen, durch die nrt der Urberlagtrung der Gt sciiwindigkeitsfelder bzw. der besonder en Eigenarten der ürehatrömung wieder in die mit Brennstoff teilchen anjerfeicherten Ringe zurückgetrieben, somit also nicht durcn die iiaueh^aüe weitertransportiept wtrden und nicht in die der Brennkiißn.er nachgeüchalteten Keoaelzüge gelangen. Der jomit erreichbare weitgehend vüllutündige üusbrand der Brtr.nütoffteilchen, die Verhinderung dej Mitreißena von a bgespra tz t;en Brenn,., !,üfftt. il chen und die Mr.nv 1 tung von definierten Tempera turwer ten, z.B. irn HiribJ.ick niif die Ji Op-Ve rf i'lehtj gang uüw., 'λϊι'κθπ uich auf die nach^eacnnl tetc-n He izf Ifichen in dem Jinr.i. ■ r^utj, .iaü uich ein üblicherweise
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der Brennkammer nachgtsehalteter ütrahlungs teil ganz oder,, wenigstens teilweise erübrigt, da alre sonst dem otrahlungsteil zufallenden feuerungstechnischen Aufgaben btreits in der Brennkammer erfallt werden. - " '.
Dies hat des weiteren zur Folge, dais man gemäß der .Erfindung in einer Bi ennk£imr:;cr die- Vorteile der in der eigentlichen Brennkammer eingescnloJjenen turbulenten Fl&in:._e ausnutzen kann, bei der sich, wie u.a. Longwellnachgewiesen h-it, bedeutende Vorteile ergeben. Nach Longwell steigt die Verbrennungsgeschwiridigkei t bei einer offenen Fl.'»mn.er bt: i.:n Ül ergang .von einer laminaren in eine turb-ul.et.'.c -Strömung um einen Faktor drei, bei eintr eingesehios. e;.en Flum^e dagegen um einen Faktor fünfzi;-; d;.b i wurden Vtrlrennungüle ic. t ungt r. in der Größenordnung: vor: tO Mil.l iontn Kcyl/".rr:vh ft.- *gt:J f ti i t. Wenn diese Erscheinungen auch" b-isher ltd LgI Ί er. :n gaof c rr:. igen bKW. f IlKj1Jigt. η Erynrns Iji'ffc.n btob;:ic"hti t und t.cr..e. Ot-T1 wurden, jo dürfte ea doch fraglou f e.3t j letien , dau. bei i'eüttn Ertnno tof f en zumindest die gleiche "JeiKiensL besteht, gü-nau so wie auch ?..?. bei den Vorteilen einer lul^n t. ionof euerung,ζ . D.auon in. oogena nn ten Jchriiid t-Rohr, die gleichfalls für alle Brennstoffe gti-ot
Auf der !indtren oeit.fc· kilr.r.e-n bei. Gintr B: eta.kaai.'ivt r dt.r ,vest:l i .!de-! t en .,r t \φ( Li cherv e i -ie so tu ^e ',Värau Lt 1 ■;.. t ui.ji. ;, auftreten-, dab auf der W-iSoer-L'airipf-Jei te, "Kk- Ii.'.i r-Mib der. "die Brennkami; erw-invlc bi l-.ienden. Rohre, in 11 FUrivvt-ra.üüpfung i.H t werden mub. Zu at run Vt.rmtidung, l!n tt-rarMok
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oder Ungefährlichmachung lossen "sich Jedoch besondere'Maß-" '-nahmen anwend.en, die beispielsweise in besonderen Turbulenzm-it'elL'i an der Rohrinriensäti.te., in der Anwendung hoher v3trömun^sge^chwindigkfciten, in der Anwendung Loher Drücke (in. der Nähe oder über dem kritischen'Brück)".-oder auch z.B. in der i-.nwendung von Drallströmungen innerhalb der Rohre bestehen können. "."'.- ;
In Bezug auf die regelungsteehnisehe Jeite sei vermerkt» daß die durch die tan fentialen Düsen zugeführten Zweitgasmengen und -drücke so eingestellt werden, dab alle Fluktuationen übersteuert werden. Bei Teillasten .werden diese Zweitjasmengen entsprechend herabgeregelt. Derartige Systeme Können sowohl mit Unterdruck als auch mit überdruck betrieben werden.
Eine Verbrennung, wie sie in der geschilderten Weise im Rahmen der Erfindung in der Brennkammer stattfindet, kann man u. a. auch als eine chemische Reaktion zwischen festen oder flüssigen Teilchen und einem oder mehreren Gasen betrachten. In »Ve it eroildung der Erfindung kann man nur das vorgeschriebene x'rinzip auch Dei anderen chemischen Reaktionen der so definierten Art anwenden, um chemische oder physikalische Reaktionen zu beschleunigen, z.B. auch zur Adsorption von Gasen an Teilchen oder zum Trocknen usw. Eine dabei evtl. freigesetzte Reaktionswärme kann man in einem-Abhitzekessel, aßuauen. Dieser Ke.-. el kann ebenfalls ein Teil .es Dampferzeugers nach, der Erfindung, sein, dessen Kensei- bzw. nach^eschnJ tote Züge mit Vorteil zur fv einer ' !»roliatr.4ou.ij.' gce i^nr-t eirnTorichtet sind.
.-Jj- .,kr;/DJ
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Die heißen Rauchgase verlassen die Brennkammer mit einem Drall und treten unmittelbar hinter der Austrittsblende bzw. -aen darauf folgenden Verteilungsübergang in die nachgeschalteten Züge ein.Wegen des.Wegfalls der feuerungsteehnischen Aufgaben des Strahlraumes kann auf diesen selbst verdichtet werden, so daß die Beronrung unmittelbar hinter der , ustritts-. ölende bzw. dem Verteilungsübergang nicht nur auf dem süßeren' ivläntel, d.h. der Innenwandurig des .Strahlraumes'"au- be-schranken ist, sondern es ist uöglich, die Beronrung in ganz oestiiiuater "w'eirie von -Anfang an im gesamten Innenrauiu des Ra°uchgaszugronres anzuordnen. .lu-it Vorteil Können I-arallelronre in großer Anzähl auf konzentrischen Kreisen als Heizflächen angeordnet werde::. Durch den bei JrallütrÖn;ungen auftretenden besonders guten fiiriueübergang gelingt es,. den vom ,ircoitoniittel durchflossenen Roiiren an canireichen otellen des Innenquer.Schnitts nüh.e ,läriae-.,■engen. zuzuführen, also relativ ..o:ie ,lärmeuela..tunken zu erzielen, so aai3 hoch wirksame lieizflüchen auf relativ .kleinem ■„{au,:; konzentriert werden t-ronnen. Heizflächen, :iie .sonyt drei oder -Jieiir Züge zn inrer Unteru.r-lngun--;'orfordern wurden, können in einem, eii:;;i gen RauchgaB.iUc-. un'tergebneht ',.erdei..
Die -Hohre -kömien beiacielceiee für die Veraa:..pfungeheizflachen als mit laufender ^teigung, gewickelte ,endeli, von }-arallelrohren nocngeführt >vι.rien» Ed ist ·:.ο>-ν auch mögl-cii, durchgehende Rohre ader RohrL-,7.;te:ue zu verwenden, die bei stehender Bauart den Kessels (Jiegende B- unrt int auch möglich) oben auf-,gehängt werden und sieh bei ^rwiirmvmg frei und unabhängig voneinander, noch unten ■ au--dehnen- .;cojinen.I31e otrümung verläuft
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dann innerhalt) der Ringspalte zwischen den Zylindermantelförniigen und koaxial angeordneten Heizflächen hindurch. In diesen-.Ringspalten strömen die aus der Brennkammer in Form einer Rotationoströmung austretenden heißen Rauchgase längs wendeiförmiger Stromuahnen. Lie aus der Brennkammer austretende iiotationsströmung'regt dann in den Ringspalten Jeweils eine zumindest drailströmungsähnliche Bewegung des Rauchgasstromes an. Alle Heizflächen außer einer auf einem Außenradius liegenden Heizfläche werden auf diese V/eise sowohl von innen als auch von außen mit .Strömungen beaufschlagt. Die Randbedingungen an den ,jeweils den Ringspalt nach außen hin begrenzenden Heizflächenseiten Bewirken uoi diesem Strömungsverlauf, daß diese Heizflächenseiten nicht von Jtaub- oder Schlackenteilchen beaufjenlagt -«erden können, uö daß 'sich an ihnen keine Ablagerungen und kein V/andabrieb or ge Den.
Lie geringen noch vorhandenen Mengen in der Brennkammer nicht eingebundener, d.h. nicht abgeschiedener feiner Staub- bzw. Schlacketeilchen wandern mit den Verbrennungsgasen zwischen den Ronren bzw. Ringspalten des nachfolgenden Rauchgaszuges üu dessen Ausgang hin, wo .Mit Vorteil aüerraals eine Vorrichtung zur Staubabscheidung vorgecihen ;:■/in-kann.. '.Venn in dem rauchgaszug die vom Feuerraum her angeregte Dra11Strömung aufrecht erhalten oder erneut angeregt wird, läßt uich eine wichtige Eigenscfta.ft dieser otrömuhgsart vorteilhaft ausnutzen, iJiml-ich j er Umstand, dai.i die Bpezifisch schwor er en Tel leiten, d.h. also die Staub- und .Jchlaake teilchen, tiLriümonfurriiij'; bzw.
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als Wirbelfaden, d.h. ohne unmittelbare Wandberührung, vorwärts bewegt werden. Auf diese Weise besteht weder die Gefahr einer Ablagerung von Staubteilchen an den Rohren oder der rtauchgaszug-Wandung, noch werden etwaige Erosionserücheinungen usw. zu befürchten sein, wie s.ie sonst auftreten, wenn" die mitunter sehr scharfkantigen Ascheteilchen an Wänden und Rohren ei.tlangstreichen. . .
Der zwischen den Heizfläcnen von der Brennkammer aus angeregte Drall :nui3 nach einer gowistsen Rauchgasweglänge mehr und :nehr abnehmen und schließlich erlöschen. Zur Aufrechterhaltung dor Drallströrriung können-,daher geeignete Maßnahmen ergriffen werden, wobei 2.3. durch eine Leit.ausbildung der Heizflächen oder Jurcti Leitbleche. .in den IUngupalt?:., eine Neuanregung des Dralls Hervorgerufen .wird. Die.·, iot .in- üurigen aber auch uurch ein beispielsweise rechtwinkeliges Abknicken des Rauchgas-. zu.:,vs möglich. Dadurch lüLit sich rvimlich ein tangentialer Übergang der Strömung zwischen den Ringspalten des vertikalen und des abgeknickten horizontalen Teiles usw. .erreichen, der die .J-.eiche Wirkung aufweist,.;
Am Aui.5.;ang der> Rauehgaa^U'^'S -«van;ι ein Staubabucheidei? verwendet wurden, der etu/nf·' 1. Uy :,;ien dem Drehstromun^prinirip arboi-tet. Bei bereit.! i'tark üb ;okiun coner Dra 1 i.tjtrn;;.nng künnen itier aberi.ialB„laßnnhni'Mi vorg> .'eiwu. ^ein", um■ eitu· krüCti^e Anregung dar ütrömun.1; -x\" :;u ι>·-\νν«.'r'k.t-1,·.'.11 L:t>n. üo klm.-^u hior ueiupleiuwüiüe wiederum el ie Hotntiun anregende L^ite.leinontt* -und/o.-.üer οchirü^; Lun.ruiit iüle sll -iChicuL^u. vurg iumen Aecdon, uu . t'i nen .iis dur iVlinchsoni? -■;/«. :n: η on ι ο ton t iuluuiiauf- Vm-VHOtU -';-hervürijurui'ot; mi·} d Ie ri tnuba tr;ihnen -au Auutrn.ioi fraui^en
hinzuführen. ;
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An Hand der Zeichnung- soll die Erfindung näher erläutert werder;. Die Figuren zeigen nusfuhrunjabeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, zum Teil iichematischer Darstellung. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei dem in Figur 1 dargestellten AusfJhrungsbeispiel ist e in Drehströmungskeasel nach ^rt eines Turmkessels gestaltet. Oberhalb eier den Feuerraum bildenden Brennkammer 1 mit Dreh'-strömungsfeuerung befindet eich ein Heizflächenzug 2 von im wesentlichen zylindrischer ΰ-estaltung, der in seinem Innern zylindermantelfürKilge Heizflächen aufweist.' dine nachgeGChaltete Gasreinigungsanordnung wird durch einen Drehströraungsentr-tauber 3 gebildet.
Im Feuerraum 1 wird eine Drehströinung in .ier WeiL-:e angyrogt und aufreuht erh'ilten, daß im .äußeren, wandnaiien Bereich der; oberen l'eiles der Brenn kam::ier eine Potont i a luml auf strömung erzeugt wird, die sich nacli unten hin b-wegt, im -.»nteren Bereich des Feuerräumen jedoch umgekeiirt und in eine gleichsinnig umlaufende Rotationsotrömung überführt wird.Die Rotutionrströmung ochreitet nacit oben nin im zentralen Bereich des Feuurrau;ne3 · fort und verläßt diesen durch die obure öffnung der Blende 9 zum Hnuchgaszug 2 hin.
Fiü»ni<w-er cdor ;ji.'iuoför.;i i.cr Br'ihij;· t off t'/Λ -irigt in ß
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des Pfeiles 4 in den unteren koaxialen Einlauf 5> der bis zu • einer gewissen Höhe-in die Brennkammer hineinreicht. Durch geeignete Leitelemente, z.B. Schaufeln 6, erhält dabei das einströmende Medium einen Vordrall.Auf diese Weise kann zusätzlich oder für sich alle.in die Drehströmung durch Anregen der ROtationsstrornung erzeugt werden.
Man kann einen Anteil der Verbrennungsluft, z.B. 30 "/a, oder auch rückgeführte Rauchgase - evtl. aus der. Mühlentrocknung den staub- oder tropfchenförmigen Brennstoffteilchen, die durch den Einlauf 5 hereingeführt werden, beimengen, um deren Transport zu bewirken. Ein weiterer Teil der Frischluft, z.B. 20 c/o, - oder auch rückgefuhrt-iS Rauchgas - wird, gegebenenfalls zusammen mit Brennstoff, durch Einlasse, z.B. Düsen 7 und 8, in den Feuerraum'eingeleitet, wobei diese Düse der Fortschreitungsrichtung der Drehströmung, d.h. der zentralen Rotationsströmung, schräg tangential in bezug auf die Wand des Feuerraumes entgegen gerichtet sind. Auf diese V/ei^e wird in unmittelbarer Wandnähe eine Potentialumlaufströmung erzeugt, die<sich nach unten hin bewegt-.
Der obere Teil der · Brennkammer entniilt einen blendenförmigen •Wandungsteil 9, der uei dieser Ausführungsform konisch ausgebildet ist. Die dadurch bedingte Querschnittsverengung bewirkt eine Druckaufstockung in der Potentialströmung und unterbindet die Ausbildung eixeo Zweitluftfehlatrahles. Oberhalb der Blende wird ein Verteilungnrauin ί'3 gebildet.
Von der Pot. -ntialuinlaufströmung führt aus dem oberen Teil ■"" '.'■■ " ■ - ■■■■.'-■■ BAD
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des Peuerraumes ein Ast bis in den ringförmigen Raum 10 rund um den Einlauf 5, von wo aus sich der Schlackenabzug 11 erstreckt. In diesem Bereich kann der restliche 'feil der Frischluft, z.B. 50 ^, - oder auch rückgeführtes Rauchgas gleichfalls durch Zweitgasdüsen oder andere geeignete Einlasse zugeführt werden, wie dies durch die Düsen 12 versinnbildlicht ist. Die Abmessungen und vVinkelstellungen dieser Düsen sowie Einströmdruck und Strömungsgeschwindigkeit sind so gewählt, daß sich zwischen je zwei übereinander angeordneten Düsen bzw. Düsengruppen ausgeprägte ringförmige Anreicherungen von verbrennenden und verorannten Brennstoffteilchen bilden und diese Staub-Ringe bzw. Flüssigkeitströpfchen-Hinge eine gewisse Zeit, die zum Äusbrand- erforderlich ist, umlaufend in'der Jchwebe gehalten werden, ehe sie zum nächsten, darunter liegenden ning und letztlicri in den Ascheabzug 11 gelangen.
Die au3 dem axialen Einlauf 5 mit der Dralldüse 6 austretenden brennstoffteilchen werden unter dem Einfluß der überlagerten leuchwindigkeitsfelder im Grenzbereich zwischen Rotationaütröi'iiung und Potentialurnlaufströmung nach außen getrieben und nach üriüami.'ilung im Bereich der Potentialuiiilaufströ-, mung dann in dan Ringraum 10 transportiert, der unterhalb der DralldÜBe 6 den Einlauf umschließt.
Wach Durontritt durch die ßralldüoe 6 bewegen sich die den Einlauf verlanae,nden Brennstoff teilchen mit hoher Ge-jchwindig-/«öit zuniichiit auf us-'arnub*)ηf'uvm'Lion bzw» apiraiigen Uaurien in mtüfrtöiJehGii-atrUuno Lineiri, die dann .j£m -ir^bwij '
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umlaufenden Brennstoffring aufbaut. Auf-diesem Wege werden die Teilchen erstmals den hohen Peuerraum-Temperaturen ausgesetzt, sodaß längs dieser J.t recke bereits ihre Entgasung beginnt, während; der eigentliche Verbrerinungsvorgang allerdings erst in den in Schwebe umlauf enden .Brennstof fteilchen-rlingen in Höhe und unterhalb des Brennstoffeinlaufes erfolgt.
Jede dieser"umlaufenden.ringförmigen Anreicherungen nat nur ■eine" bestimmte- Speicherkapazität für die Brennstoffteilchen. Ein solcher umlaufender Ring kann demgemäß''nur ein besti.ti.utes Gewicht oder eine bestimmte IJusee von Teilchen aufnehmen. Wird diese Kapazität überschritten., so gibt·der entsprechende Ring bei geeigneter anregung den Überschuß an den nächsten, d.h. üeiin dargestellten :,ur,führungsbeispiel den darunter liegenden Staubring ab, sodaß z.B. ein Kohleteilchen, das auf Jrund der , AjDscheidungBwirkung aus dem Einlauf in den obersten Ring ausgetragen wurde, nach einer gewissen Zeit in den zweiten, darunter befindlichen Ring wandert, von dort in den riuchut tieferen gelangt, um so stufenweise von Ring au Ring weiter nach unten au gelangen und nneh und nach völlig au:;:iubrennen. Die üorig bleibenden Asche- uud Schlacketeilehen werden aus dem untersten utaubring schließlich in den SchlackenaDsug 11 · abgeführt. -_■■-. .
Dieoe Ersoheinungen si'n-d im übrigen nicht an eine Brennkammer stehender Bauart gebunden. Die umlaufenden Ringe worden durch die Sv/eitluftelinitrüniungti-u derart afcöbil gehalten, ckui in · '. ■ jeder poliebigen ge dte Ringe ο iah"in gleicher Weine aus-
und bei tiuerladia...^ ciorüü.Lbon ein AWiiti-en an dies nauhutv-Anreicherung stirbtflud«.vfc«"' Γπι ü
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kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, wie oben bereits angedeutet, durch die Zweitlufteinf ührurigen einen Teil des Brennstoffes oder sogar den gesamten Brennstoff zuzuführen, 'insbesondere bei Verwendung' verschiedener oder verschiedenartiger Brennstoffe sowohl Oei Kohlenstaub oder anderen festen Materialien, wie auch bei flüssigen Brennstoffen.
In den Figuren 2 und 3 sind Abwandlungen der in Figur 1 veranschaulichten Bauart dargestellt« Wie Figur 2 zeigt, sind die Düsen 7 und 8 zu Düsengruppen zusammengefaßt, die der den Einlauf 5 verlassenden Einströmung mit der durch den Pfeil 4 versinnbildlichten Richtung schräg tangential entgegengerichtet sind. Gegebenenfalls kann dabei, wie dies die Düsengruppe 8 veranschaulicht, an einzelnen Stellen die Einführung unter einem flacheren Winkel, erfolgen als bei J.
In ähnlicher Weise sind auch die Einströmungen 12 zu Düsengruppen zusammengefaßt,, wobei im Gegensatz zu dem in Figur 1 dargestellten Aut-führungsbeiapiel eine ijohrägstellung der Einströmungen vorgesehen ist. In Verbindung hiermit ist der Boden 34 des Feuerraumes so gestaltet, daW der Schlackenabzug an den äußeren Rand hin verlegt ist. Im oberen Bereich ist die iilefiäe 9. in Form eines - vom Feuerraum her gesehenen - konkaven Ringes 'vu-taltet. Ea ergibt dich auf diese ,'/eise eine hakenförmige .,,uerBchnit' jform, deren Go li teilung an der O'uerceite eine V'-rv/rcßerurig ie« Verteil-.ungarauines '55 gegenüber deu: . in Figur. 1 i?ir;- -.-:tell t,';n Au.;f.ihrungübeiuri el ergibt*
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Bei dem in Figur 3 dargestellten Beispiel sind die Einführungen 7 und 8 in ähnlicher Weise zu Düsengruppen zusammen-,· .gefaßt. Die Brennstoffzufuhr erfolgt hier gleichzeitig durch die Einströmungen 7a, 8a und 7b, 8b. Bei dieser Art der Brennstoffzufuhr kann gegebenenfalls der Einlauf 5 verkleinert werden oder ganz entfallen. Es ist aber auch denkbar, die Einströmung in Richtung des Pfeiles 4 durch den Einlauf 5 aus- , . schließlich auf die Zufuhr rückgeleiteter Rauchgase oder.Frischluft zu beschränken.
Die Einführungen 12 können dabei, wie 12a zeigt, in radialer Richtung ohne axiale Komponente ausgebildet sein und/oder gemäß 12b abwechselnd entgegengerichtete axiale Komponenten aufweisen. Durch die letztgenannte ochragatellung können, wie oben beschrieben, die umlaufenden Brennstoffteilchen-Ringe in definierten Lagen in Schwebe gehalten werden. Der Aschenabzug. Ti liegt dabei inIt Vorteil im äußeren Bereich des Feuerraumbodens 34. ■
Eine horizontale Brennkammer-Anordnung ermöglicht, mehrere. Brennkammern an einen gemeinsamen stehend angeordneten Feuerraum etwa in der Weise anzuschließen, wie dies in dem. in Figur 4 dargestellten Auöführungsbeispiel veranschäulictit ist» Bei dieser Ausfuhrungijform sind drei Brennkammern 31 * 31! und 31" tangential an einen rotations- ' öymmetrisch gestalteten Feuerräum 13 angeschlossen» In dem Feuerraum 13 läßt sich wiederuin eine Drohströmung anregen und
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aufrecht erhalten, die ihrerseits ähnlich wie bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsf orin ebenfalls zwischen zylindermantelartig angeordneten nachgeschalteten Heizflächen eine Drallströmung anregt. Die Austritte 14, 14' und 14" der einzelnen Brennkammern" entsprechen dabei den Düsen 7 und 8 in Figur 1. Auf diese Weise kann die Drehströmung durch Anregen der Potentialumlaufströmung erzeugt werden. Eine solche Bauform ermöglicht auch in verschiedenen Ebenen Brennkammern anzuordnen, um damit eine beliebig große Anzahl solcher Brennkammern anschließen zu können. Zusätzlich zu .der tängentialen oder ins-' besondere auch schräg tangentialen Anordnung der Brennkammern können aber auch Auslässe von Brennkammern in den zentralen Teil des Feuerräumen 13 einmünden, um dort die Rotationsströmung anzuregen. Diese Einmündung kann ähnlich wie die Einmündung 5 \ in den Feuerraum gemäß Figur 1 mit Vorrichtungen zur .Erzeugung eines Dralls ausgerüstet sein. Auf dieoe Weise kann zusätzlich oder für eich allein die Drehströrnung durch Anregen der Rotationsströmung erzeugt werden.
Durch einen solchen Aufbau, auch in der einfachen Fo,rm dea in Figur 1 dargestellten Ausführungobeispiels, mit- einer hin- ; reichenden Anzahl von Zweiteinführungsgruppen jeweils in einer j oder mehreren Höhenlagen oberhalb bzw. unterhalb des üinlaüfes ergibt sich eine einstellbare Verweilzeit der. Brennstoffteil-■ chen bzw» ein einstellbarer Auobrand. Da der Teil der Brennkammer üborhalb dea BrenrmtoffeinlaufeB eritöprtKJhend ainem uveliBtvumunfiBentiitüulhii1 t><3staltet" ist, werden pVüktiäQh alle äx>()nnütüft!tüilGhen lurch die A"b3Cheiäun"g-erfaßt. Somit
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läßt sich eine vollständige Entschlackung bzw. Entstaubung der Rauchgase durch die Abscheidewirkung der Brennkammer erzielen. Die Entstaubung vollzieht sich dabei nicht nur während* sondern auch zeitlich vor dem eigentlichen Ausbrennen der Teilchen. Die einstellbare' Vervveilzeit und der einstellbare Ausbrand der Brennstoff teilchen vermeidet Nachverbrennungswirkungen hinter der Brennkammer. Weiterhin werden örtliche Temperaturspitzen vermieden, sodaß der Gefahr einer Ver- · dampfung von Kieselsäure vorgebeugt 'wird. Endlich gibt die Ausgestaltung der Brennkammer die Möglichkeit einer genaueren mathematischen fixierung der Strömlings vorgänge und damit günstigere Berechnungamoglichiteiten gegenüber den bisher gebräuchlichen 'Brennkammern.
/ie aus dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weiterhin ersichtlich ist, enthält der sich an die Brennkammer 1 anschließende Heizflächenzug 2 zylinderrnantelförmig ausgebildete und koaxial ineinander angeordnete Rohrsysteme. Die aus der Brennkammer austro-tende -Rauchgasrotationöstromung erzeugt daher·eine Drallströmung innerhalb der einzelnen Heizflächenringspalte, zu dorun Verstärkung zusätzlich auch Besondere Anregungsmittel vorgesehen sein können. Durch diesen Droll wird der Wärmeübergang wirksam erhöht. Eine Vergrößerung der WärmeUbergangszahlen .chleehthin ist allein aus dem durch den Drall verlängerten wegvcrgleioh mit einer reinen axialen i,.$ und 4'?r dnraur. rouul t iorenden höheren aericlr.vindi^keit,
r Ooerfläcmo der Berührung au erklären* \ΐαϊ\ϊϊ üoerdiot·. die Burohrurig ζ»ΰ» nach Art der bükmmteiV aah
auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind, erfolgt überall {< *
eine doppelseitige Beheizung der Heizflächen.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf acht Kreisbogen konzentrisch zueinander Rohrsysteme 15 hängend befestigt, sodaß eine freie Ausdehnung senkrecht nach unten hin möglich ist. Dabei kann daran gedacht werden, die Anordnung so zu treffen, daß sich die einzelnen Z.ylinderrnantelheizflachen auch relativ zueinander verschieden ausdehnen können. Dies ist in einfacher -Welse dadurch möglich, daß die einzelnen auf einem Zylindermantel' befindlichen Heizflächen- voneinander getrennt aufgehängt werden.
iigur 5 zeigt in einem querschnitt 5a und einem Längsschnitt 5b den iknochluß der Heizflächen an das Ke^selkreislaufsystem. Zur Zu- und -abfuhr der im Kessel aufzuwärmenden, zu verdampfenden und zu überhitzenden Arbeit um itt el inenge- sowie für die Zwischenüberhitzer sind hier ineinandergesteckte zylindrische R-ohrheizflachen vorgesehen, wobei die Rohre einer zylindrischen Heizfläche abwechselnd in zwei oder mehr über- einariderliegenden inneren Ringsammlern 16, 17 enden. Durch Vo-r-bindungLTühre zwischen inneren Ringsamialern 1.6 und 1? sowie· •.äußeren rtinguaiiLiilern IB und 19 kann das Arbeitsmittel sowohl in den Ky;-.neJ. geführt als auch aus ihm herausgeleitet werden. Die Ve-rüinduri0i.;r.ohre " sind mit 20 und ?l bezeichnet.
Bei der in ?i.;ur 6 dargostel Iton Aurf ührungsf orm aind Zylinderii»ai:t«l;;'3i 7,fiä,:Heri an ihren vjnaet, .nit derartigen
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von der Länge, h, das zumindest zu einem großen Teil werkstattmäßig vorgefertigt und an der Baustelle zusammengesetzt werden kann. Die Hintereinanderschaltung und das Verbinden der Heiz-·: flächen miteinander kann jetzt außerhalb des eigentlichen Kessels vorgenommen und somit gegebenenfalls auch leicht nachträglich noch korrigiert werden. Die Zylindermantelheiz-"fläche 22 reicht mit ih'rem unteren Ende zu einem als Heizflächenendstück 23 bezeichneten Kesselabschnitt, wo sich die inneren Ringsammler der einzelnen Zylindermantelneizflachen sowie·die Verbindungsrohre zu'den äußeren Ringsammlern befinden. In diesem Endstück 23 sind aber auch rohrförmige Durchtrittsöffnungen· für das Rauchgas in der V/eise angebracht, daß dem zwischen den Zylindermantelheizflächen durch diese öffnungen strömenden Rauchgas nach jedem Heizflächenabschnitt ein neuer Drall aufgedrückt wird. Diese Anregung des Dralls ist bei einem früher vorgescnlagenen Entstauber als sogenannte .Primärdüse üezeichnet worden. Ein dieser Primärdüse entsprechendes Drallanregungsmittel mit schräg gestellten rohrförmigen Durchtrittsöffnimgen 24 hält hier den den Rauchgasen innewohnenden Drall aufrecht.Auf diese Weise wird jeweils in der Mitte der Heizfläehenringspalte die größte Rauchgasgeuchwindigkeit angeregt. ■-.; ·
Zur Neuanregung des Dralls nach einer größeren Rauchgasweglänge kann auch ein.Abknicken der Strömungsführung, beispielsweise um einen Winkel von etwa 90°,-...herangezogen werden« Von dieser Möglichkeit ist bei dem in Figur 7 dargestellten Aüsführungsbeiöpiel eines Drehströmungskessels Gebrauch gemacht* Der Heizflächejizug 2 ist hier in 2wei hintereixiander durchströmte
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Abschnitte aufgeteilt bzw. an den Heizflächenzug 2 schließt sich rechtwinkelig ein nachgeschalteter Heizflaehenzug 25 an. Die Ringspalte des vertikalen Heizflächenteils' 2 sind relativ zu denjenigen des horizontalen Teiles 25 exzentrisch versetzt, um auf diese.Weise eine Art tangentialeri Einlauf in die Ringspalte des horizontalen Teiles 25 zu erhalten. Die Abknickungsstelle 26 kann wiederum mit. einer Zu- und Abfuhr von flüssigem oder dampfförmigem Arbeitsmittel kombiniert werden.
Die in der Brennkammer nicht abgeschiedenen Staubteilchen sowie nachträglich - z.B. durch Sublimation entstandene Staubteilchen sammeln sieh in den Heizflächenringspalten in Form von Strähnen. Sie berühren also die Heizflächen nicht, sodaß Keine VerschJackungs- und Verschmutzungserscheinungen auftreten können. Auf diese Weise können Rußbläser oder andere Maßnahmen zur Heizflächenreinigung entfallen,.
In Achsnähe der Rauchgaszüge herrseht eine Strömung' mit dem Charakter einer RotatiönastrÖmung. iiine solche 'Strömung kann gegebenenfalls zumindest teilweise durch einen festen zylindrischen Körper ersetzt werden^ ohne daß sich dadurch die wesentlichen ά ig en scha ft en der Drehst röinung verändern. Auf die Anordnung der koaxial ineinandergf-KBoJaobenen [ ijylindriaahen Hei£<fläohen des DrohetrömungBkeoüels angewendet *· ■' Dedeutßt dies» daß 'jewoil-a die innere Heizfläche einea be* , ; liebigen Ringypaltüö eln^i;iderartifjen festen Hylinäriaclien i
Körper ent;;|irif?ht* :
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ÜJm/m

Claims (6)

Patentansprüche 2b
1. Dampferzeuger mit einein im wesentlichen rotationssymmetrisch, insbesondere zylindrisch gestaltet en oder eine ähnliche ^uerschnittsform aufweisenden Rauchgasweg, der sich an einen ebenfalls im wesentlichen rotationssymmetrisch, vorzugsweise zylindrisch geatalteten feuerraum anschließt und Rohrsysteme für das zu· verdampfende und zu überhitzende Arbeitsmittel umfaßt, dadurch gekennzeichnet, dai3 der feuerraum und/oder der anschließende Rauchgaszug so ausgebildet sind, daß in ihnen .Drehst römungen zu erzeugen bzw. aufrecht zu erhalten sind.
2. Dampferzeuger nach .Ί-nspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Feuerraum erzeugte und aufrecht erhaltene Jrehströmung in ihrem ^ußenbereich eine entgegen der Fortschreitungsrichtung der Drehs tröuiung wandernde Potentialumlauf strömung aufweist, die eine im Innern gleichsinnig drehende, sich in Fortsuhreitungsrichtung bewegende Rotationsstrümung konzentrisch umschließt»
3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeiohnpt, daß dor ieuorraum eine im vjesentlichen axiale Einführung von Brennstoff und/oder Yerbrennungaluft auf«
4» Dampferzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekönnaqlehnet, daß 1Im Außenmantel des PeLnrrouraGo schräg tangential ent-ge^on der Fortochroifungarieiiturii'; dor .Drtüiobrüiimnf* vorlaufende i.infahrunt;,ex) von Br imu-toff und/Oder
- 2b -■■■.■.■.."
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5.cDampferzeuger nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zusätzliche tangential gerichtete Einführungen unter solcher Winkelstellung zur Fortscüreitungsrichtung der Drehstromung, daß sieh am gleichen Ort drehende oder nur langsam fortschreitende bzw. durch Überladung abkippende ringförmige Anreicherungen verbrennender oder ausgebrannter Brennstoffteilchen bilden.
6. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Austrittsöffnungen für abzuscheidende und abgeschiedene Verbrennungsrückotände in der '.Veiae angeordnet sind, daß sie die axiale Einführung umschließen.
BAD ORIGINAL
3kri/Di Q098 3 1/0119
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