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1 Podolsky Mashinpstroitelny Zavod imeni Ordzhonikidze,
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Podolsk (UdSSR) II Uralsky Filial Vsesojuznogo Teplotekhnicheskogo
Instituta imeni F.E. Dzerzhinskogo, Chelyabinsk (UdSSR) Vorrichtung zum Verteilen
von Brennstoff staub an Kanäle von Brennern Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf Staubaufbereitungsausrüstungen von Wärmekraftwerken und betrifft insbesondere
eine Vorrichtung zum Verteilen von Brennstoffstaub an Kanäle von Brennern gemäß
den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs.
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Die Vorrichtung ist zusammen mit Mühlengebläsen zur Aufbereitung und
Zuführung von Brennstoffstaub zu den Brennern von Großkraftwerkkessel mit Vorteil
einzusetzen.
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Die bestehenden Staubaufbereitungsvorrichtungen für die Wärmekrafteinheiten
werden üblich aus folgenden Baugruppen zusammengesetzt: einem Mühlengebläse für
die Vermahlung des Brennstoffs, z.B. Kohle; einem Abscheider zum Abtrennen von Brennstoffgrobfraktionen;
einem Verteiler, der den Staub über die einzelnen Staub leitungen zur Zuführung
zu den Brennern verteilt. Durch das Einschalten des Abscheiders und des Verteilers
in die Förderstrecke wird ein hoher Strömungswiderstand bedingt, der von dem Mühlengebläse
überwunden werden muß und der zu einer Senkung der Trocken-und Mahlleistung der
Mühle führt. Um die Leistung des Mühlengebläses zu erhöhen, wird die Mühle in einzelnen
Fällen ohne Abscheider betrieben, oder es werden Vereinfachte Staubverteilungsvorrichtungen
eingesetzt. In diesem Falle wird die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit des
Kessels und der Wärmekraftanlage im ganzen herabgesetzt. Für große Wärmekrafteinheiten
gilt es heute, die Wirtschaftlichkeit beim Verfeuern von Brennstoff und die Zuverlässigkeit
beim Betrieb der Anlage zu erhöhen. Was die Leistungssteigerung von Mühlengebläsen
ohne Vergrößerung deren Typenmaße sowie die Verminderung des Aufwandes für die Brennstoffvermahlung
anbetrifft, ist es notwendig, den Strömungswiderstand auf der Förderstrecke Staubabscheider-Verteiler
herabzusetzen.
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Bekannt ist eine Vorrichtung zum Zerlegen von Brennstoffstaub in Fraktionen
(sh. z.B. Volkovinski u.a. "Mühlengebläse", Energie, 1971, S. 40; 70, 72, Abb. 1-29,
1-49), die aus einem Trägheitsabscheider zum Zerlegen von Brennstoff staub in Fraktionen
und einem nach dem Abscheider angeordneten
Schichtenverteiler für
Staub zum Verteilen von Brennstoffstaub an die Brennerkanäle besteht. Durch das
Vorhandensein eines Abscheiders und eines Schichtenverteilers wird ein hoher Strömungswiderstand
der Anlage bedingt. Die Leistung des Mühlengebläses wird dadurch vermindert,daß
in dem Mühlengebläse der Brennstoff nicht nur gemahlen, sondern auch getrocknet
wird. Durch einen hohen Strömungswiderstand werden die Trocknungsmöglichkeiten des
Mühlengebläses und als Folge davon die Mahlungsmöglichkeiten eingeschränkt, da ein
trockener Brennstoff leichter als ein nasser Brennstoff gemahlen wird. Außerdem
soll der den Brennern zuzuführende Brennstaub eine bestimmte Feuchtigkeit aufweisen,
um ein zuverlässiges und wirtschaftliches Verfeuern im Kessel zu gewährleisten.
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Bekannt ist ferner eine Vorrichtung zum Verteilen von Brennstoffstaub
über Brennerkanäle, die aus einem senkrecht stehenden Gehäuse veränderlichen Querschnittes
mit mindestens zwei Staubabführungsleitungen besteht, die auf verschiedenen Niveaus
in Höhenrichtung des Gehäuses angeordnet und mit den Brennkanälen verbunden sind,
bei der in unmittelbarer Nähe der Eintrittsöffnung für die Zuführung von aus der
Mühle kommenden Brennstoffstaub ein Wirbler angeordnet ist (sh.
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z.B. SU-Anmeldung in Jugoslawien Nr. 13858-P-1422/79). Das Gehäuse
der Vorrichtung ist in Form von Zylindern unterschiedlichen Querschnittes, die senkrecht
übereinander angeordnet sind, ausgebildet, wobei die Durchmesser der Zylinder sich
der Höhe nach verkleinern. Der Staub aus jedem Zylinder wird über die Staubleitung
zu den Kesselbrennem abgeführt.
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Vor dem Wirbler befindet sich in der Regel ein Trägheits-Abscheider,
in dem die grobe Staubfraktion abgeschieden wird, die dann nachgemahlen wird. Durch
das Vorhandensein eines Abscheiders wird der Strömungswiderstand auf der
Strecke
Abscheider-Staubverteiler erhöht, was ebenfalls zu einer Senkung der Mühlenleistung
führt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Verteilen von Brennstoffstaub an Brennerkanäle zu schaffen, bei der durch Abführen
von Grobfraktion aus dem Brennstoff es ermöglicht wird, die Vorrichtung als Staubabscheider
zu verwenden und dadurch den Strömungswiderstand auf der Strecke Mühle-Kesselbrenner
herabzusetzen und die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit beim Verfeuern des
Brennstoffes zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch definierte Anordnung
gelöst.
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Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verteilen von Brennstoff
staub an Brennerkanäle gestattet es, den Strömungswiderstand auf der Strecke Mühle-Brenner
dadurch zu vermindern, daß man hier ohne Abscheider auskommt.
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Infolge einer Verminderung des Strömungswiderstandes erhöht sich die
Trocken- und Mahlleistung der Mühle. Die Einfügung eines Diffusors in die Konstruktion
gewährleistet eine bessere Abscheidung der Grobfraktion des Brennstoffstaubes und
erhöht die Zuverlässigkeit und die Wirtschaftlichkeit beim Verfeuern von Brennstoff.
Da beim Brennstoffvermahlen die Brennstoffzirkulation etwa um ein 1,5- bis 2-faches
vermindert wird, wird schließlich die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert, in der eine erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Verteilen von Brennstoffstaub über Brennerkanäle im Längsschnitt
schematisch dargestellt ist.
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Die Vorrichtung zum Verteilen von Brennstoff staub über Brennerkanäle
enthält ein senkrecht stehendes, kegelförmiges Gehäuse 1 veränderlichen, insbesondere
nach oben sich verjüngenden Querschnittes. Zu einer bequemeren Montage erlaubt die
Konstruktion der Anlage die Aufstellung des Gehäuses 1 unter einem geringen Winkel
zu der Senkrechten.
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In Höhenrichtung des Gehäuses 1 sind auf verschiedenen Niveaus zumindest
zwei Staubabführungsleitungen 2 angeordnet.
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Auf der beiliegenden Zeichnung sind drei solche Staubabführungsleitungen
2, die mit den Kanälen der Brenner 3 der Kesselfeuerung 4 verbunden sind, dargestellt.
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Für die Zuführung von aus einer Mühle 5 kommenden Brennstoffstaub
ist im Gehäuse 1 in unmittelbarer Nähe der vorzugsweise im Bereich des unteren Endes
gelegenen Eintrittsöffnung ein Wirbler 6 angeordnet. Bei der hier beschriebenen
Ausführungsvariante ist der Wirbler 6 in Form von radial angeordneten und am Gehäuse
1 drehbar befestigten Schaufeln ausgeführt.
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Die Vorrichtung enthält ferner einen Diffusor 7 zum Abscheiden von
Grobfraktionen des Brennstoffstaubes, der sich an der Eintrittsöffnung des Gehäusesl
-vorzugsweise dem Wirbler 6 vorgeschaltet - befindet und mit dem Gehäuse 1 hermetisch
verbunden ist. In der Mitte des Wirblers 6 ist eine Öffnung 8 vorgesehen, deren
Durchmesser d etwa dem Eintrittsdurchmesser D des Diffusors 7 gleich ist. In der
öffnung 8 ist eine Zylinderhülse 9 untergebracht, die am Gehäuse 1 mittels Spanner
10 befestigt ist.
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Zum Herausführen der die öffnung 8 im Wirbler 6 passierenden Grobfraktionen
des Brennstoffstaubes ist der obere Teil des Gehäuses 1 durch eine Staubleitung
11 zum Abführen von
Grobfraktionen mit einer Rohrleitung 12 für
die Zuführung des Brennstoffes zu der Miihle 5 verbunden. Die Rohrleitung 12 ist
ferner mit einer Kesselfeuerung 4 für die Abführung von Heißgasen, die zur Trocknung
des Brennstoffes dienen, verbunden. Ein Trichter 13 ist zum Beschicken der Rohrleitung
12 mit dem nassen Brennstoff bestimmt.
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Die beschriebene Vorrichtung zum Verteilen von Brennstoffstaub über
Brennerkanäle wird wie folgt betrieben.
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Ein Staub-Gas-Strom gelangt aus der Mühle 5 über die Staubleitung
in den Diffusor 7, in dem eine schichtweise Trennung des Stroms stattfindet. Ein
Teil dieses Stroms, der die besonders groben Staubteilchen enthält, passiert die
Öffnung 8 im Wirbler 6, ohne daß er an der Drehbeweung teilnimmt, während der übrige
Teil des Stroms durch den Wirbler 6 hindurchtritt und in den an der Wand liegenden
Bereich gelangt. Die groben Staubfraktionen setzen dem Trägheitsgesetz folgend ihre
Bewegung im Gehäuse 1 nach oben fort und gelangen in die Staubleitung 11, von wo
sie dann über die Rohrleitung 12 in die Mühle 5 zum Nachmahlen weitergeleitet werden.
über die Rohrleitung 12 wird in die Mühle 5 auch der Brennstoff in Teilmengen geleitet,
der gemahlen werden muß. Der Kegelteil des Gehäuses 1 ist dabei so bemessen, daß
die Geschwindigkeit des Stroms in jedem Querschnittspunkt des Gehäuses seiner Höhe
nach etwa konstant bleibt.
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Der in den Wandbereichen abgeschiedene Feinstaub setzt seine fortschreitende
Drehbewegung nach oben fort und gelangt in die Staubleitungen 2. Die Regelung einer
gleichmäßigen Brennstoffzufuhr über die einzelnen Leitungen erfolgt mittels der
Schaufeln des Wirblers 6.
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Dadurch, daß der Durchmesser d der öffnung 8 im Wirbler 6 dem Eintrittsdurchmesser
D des Diffusors 7 etwa gleich ist, kann der größte Teil des Staubstroms mit Grobfraktionen
durch den Zentralteil 8 des Wirblers 6 in das Gehäuse 1 und weiter in die Staubleitung
11 hindurchströmen. Dabei wird auch die Verteilung des Staubes über die Stufen der
Brenner verbessert. Ist jedoch das D/d-Verhältnis kleiner als -1, so erhöht sich
der Strömungswiderstand der Vorrichtung.
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