DE518535C

DE518535C - Method and device for operating grate furnaces by reintroducing gases sucked out of the combustion chamber into the furnace

Info

Publication number: DE518535C
Application number: DEST44889D
Authority: DE
Inventors: Iwan Arbatsky
Original assignee: STOCKHOLMS PRIVAT AB
Current assignee: STOCKHOLMS PRIVAT AB
Priority date: 1928-10-14
Filing date: 1928-10-14
Publication date: 1931-02-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Betriebe von Rostfeuerungen durch Wiedereinführung von aus der Brennkammer abgesaugten Gasen in die Feuerung Bei Rostfeuerungen ist es bekannt, Gase aus dem Brennraum oder dem Fuchs abzusaugen und sie, nachdem sie zum Zweck der Trocknung oder Verschwelung des dem Brennraum zugeführten frischen Brennstoffes durch diesen hindurchgeleitet worden sind, gegebenenfalls gemischt mit den erzeugten Schwelgasen wieder zum Brennraum zurückzuführen. Hierbei erfolgte die Durchleitung dieser Gase vorzugsweise von unten durch den Rost, um entweder die vollständige Verbrennung der noch lufthaltigen Gase oder gegebenenfalls der mit ihnen vermischten Schwelgase herbeizuführen. Die Absaugung erfolgte hierbei im allgemeinen aus dem vorderen Teil des Brennraumes oder aus dem Fuchs oder von den hintersten Stellen des Rostes, an denen die heißen Gase Luft im Überschuß enthalten.Method and device for operating grate furnaces through reintroduction of gases sucked out of the combustion chamber into the furnace it has been known to suck gases from the combustion chamber or the fox and after them for the purpose of drying or charring the fresh material supplied to the combustion chamber Fuel have been passed through this, optionally mixed returned to the combustion chamber with the carbonization gases generated. This took place the passage of these gases preferably from below through the grate to either the complete combustion of the still air-containing gases or, if applicable, of the bring about smoldering gases mixed with them. The suction took place here generally from the front part of the combustion chamber or from the fox or from the furthest points of the grate where the hot gases contain excess air.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb von Rostfeuerungen durch Wiedereinführung von aus der Brennkammer abgesaugten Gasen in die Feuerung, und zwar besteht das neue Verfahren darin, daß die abgesaugten Gase in getrennten Leitungen gemäß ihrem Gehalt an Wasserdampf, Schwelgas oder Luft denjenigen Zonen unterhalb des Rostes, des vorgebauten Trockenschachtes und gegebenenfalls des Brennraumes zugeführt werden, wo sie ihre beste Wirkung für die Förderung des Verbrennungsvorgangs ausüben können. Es werden demnach heiße Gase mit hohem Luftüberschuß vom hintersten Rostende zum vorzutrocknenden vordersten Teil der Brennstoffschicht oder zum Beschickungstrichter geleitet und dann, gegebenenfalls als Zweitluft,- der Feuerung, vorzugsweise nahe der Oberfläche der Brennstoffschicht an einer Stelle zugeführt, an der Luftmangel herrscht, also etwa hinter der Mitte des Rostes. Wasserdampfhaltige Gase vom vorderen Rostteil werden zur Rost- oder Feuerraumstelle geleitet, die eine Temperaturerniedrigung vertragen oder ihrer bedürfen, und Gase mit Gehalt an unverbrannten flüchtigen Bestandteilen werden Feuerungsstellen zugeleitet, wo sie genügende hohe Temperatur zur restlosen Verbrennung antreffen.The invention relates to a method for operating grate furnaces by reintroducing gases extracted from the combustion chamber into the furnace, namely, the new method is that the extracted gases in separate Lines according to their content of water vapor, carbonization gas or air in those zones underneath the grate, the pre-built drying shaft and, if necessary, the combustion chamber where they have their best effect in promoting the combustion process can exercise. There are therefore hot gases with a high excess of air from the rearmost End of grate to the foremost part of the fuel layer to be pre-dried or to the feed hopper and then, if necessary as secondary air, - the furnace, preferably close fed to the surface of the fuel layer at a point where there is a lack of air prevails, i.e. about the middle of the grate. Gases containing water vapor from the front Grate parts are led to the grate or furnace point, which lowers the temperature tolerate or require them, and gases containing unburned volatile components Firing points are fed to where they have sufficient high temperature for complete Encounter burns.

Der Erfolg ist hierbei der, daß durch Vermeidung zu hoher Luftüberschüsse die Feuerungstemperatur erhöht, weiter eine restlose Verbrennung sämtlicher Brennstoffteile und somit ein hoher Wirkungsgrad der Feuerung erreicht wird und daß durch schnelle Erhitzung des Brennstoffes am Rostanfange bei gleichzeitiger Kühlung der Hauptverbrennungszone eine hohe mittlere Feuerungstemperatur erreicht wird, die so gleichmäßig ist, daß nirgends durch zu hoch erwärmte einzelne Zonen eine Schädigung des Rostes. eintritt.The success here is that by avoiding excessive excess air the furnace temperature increases, further a complete combustion of all fuel parts and thus a high degree of efficiency of the furnace is achieved and that by fast Heating the fuel at the start of the grate simultaneous cooling the main combustion zone has a high mean combustion temperature, which is so even that nowhere is one due to overheated individual zones Damage to the rust. entry.

Die zum Absaugen oder Zuführen der Gase dienenden Rohre oder Düsen erhalten zweckmäßigerweisestromlinienförmigenQuerschnitt und werden, je nachdem sie ejektorartig die Strömung fördern oder sie drosseln und die Brennstoffschicht abschirmen sollen, in der Strömungsrichtung des Feuergasstromes oder quer dazu im Feuerraum angeordnet. Zum Zweck einer leichten Einstellung der Blas-oder Saugrichtung werden die in den Feuerraum eingebauten Absaugerohre oder Düsen zweckmäßig ebenso wie die Einblasedüsen um quer zum Feuerraum liegende Hohlachsen drehbar gelagert. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Feuerung je nach der Art des verwendeten Brennstoffes. und seiner Fortbewegungsgeschwindigkeit in bequemer Weise durch Änderung der Richtung der Absauge-oder Einblasedüsen zu beeinflussen. Die stromlinienförmige Ausbildung der Düsen ergibt hierbei bei Stellung der Düsen etwa in Richtung des Feuergasstromes nur eine geringe Drosselung des Feuergasstromes, da ihre Austrittsöffnungen zu ejektorartiger Wechselwirkung mit dem Feuergasstrom den Stromlinien angeschmiegt sind.. Bei- Stellung der Düsen quer zum Feuergasstrom können sie dazu dienen, die Durchtrittsspalten des Feuergasstromes zum Kessel mehr oder weniger zu drosseln und die Strahlung vom Rost zum Wärmeverbraucher an verschiedenen Stellen so weit abzuschirmen, daß wenig erwärmteRoststellen eineTemperaturerhöhung erfahren.The pipes or nozzles used to extract or supply the gases expediently have a streamlined cross-section and are, as the case may be they promote the flow like an ejector or they throttle and the fuel layer should shield, in the direction of flow of the fire gas flow or across it in the Firebox arranged. For easy adjustment of the blowing or suction direction the suction pipes or nozzles built into the furnace are also useful Like the injection nozzles, they are rotatably mounted around hollow axes that are perpendicular to the combustion chamber. This results in the possibility of the furnace depending on the type of used Fuel. and its speed of movement in a convenient way by changing influence the direction of the suction or injection nozzles. The streamlined one Training of the nozzles results in this case when the nozzles are positioned approximately in the direction of the Fire gas flow only a slight throttling of the fire gas flow, since their outlet openings nestled in the streamlines for ejector-like interaction with the flow of fire gas are .. If the nozzles are positioned at right angles to the flow of fire gas, they can be used to reduce the To throttle passage gaps of the flow of fire gas to the boiler more or less and the radiation from the grate to the heat consumer at various points so far to protect rust spots that have not been warmed up so that their temperature increases.

Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Wanderrost-Kesselfeuerung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein Schaubild der verschiedenen Gasströme der Wanderrostfeuerung, Abb. a einen Längsschnitt durch die skizzenhaft gezeichnete Wanderrostfeuerung mit ihren Strömungskanälen.For example, the drawing shows one for performing the method suitable traveling grate boiler combustion is shown, namely Fig. i shows a diagram of the various gas flows of the traveling grate furnace, Fig. a a longitudinal section through the sketchy traveling grate furnace with its flow channels.

Der in Richtung des. eingezeichneten. Pfeiles (s. Abb. i) umlaufende Wanderrost i, an dessen Stelle auch irgendein anderer Rost mit Fortbewegung des Brennstoffes in Pfeilrichtung treten kann (Treppenrost,. Walzenrost o. dgl.), wird durch einen Beschickungstrichter :2 in üblicher Weise mit Brennstoff beschickt. Aus seiner vordersten Zone 3, aus der noch wasserdampfhaltige Gase aufsteigen, wird ein Gasstrom 4 abgesaugt, der zur Hauptverbrennungszone 5 geführt ist, um dort übermäßig heftige Verbrennung und Schädigung des Rostes durch die kühlende Wirkung des Dampfes zu verhüten.The one drawn in the direction of the. Circumferential arrow (see Fig. I) Traveling grate i, in its place any other grate with movement of the Fuel can occur in the direction of the arrow (step grate, roller grate or the like), is through a feed hopper: 2 charged with fuel in the usual way. From its foremost zone 3, from which gases still containing water vapor rise, becomes sucked off a gas stream 4, which is led to the main combustion zone 5 to excessively there Severe burning and damage to the rust from the cooling effect of the steam to prevent.

Von einer weiteren Stelle 6 aus, wo durch noch unvollkommene Verbrennung des Brennstoffes Schwelgase aufsteigen, wird ferner ein Schwelgasabsaugungsstrom 7 zu einer weiter hinten liegenden Zone 8 unter den Rost geführt, wo die Verbrennung schon etwas vermindert vor sich geht, aber noch genügende Temperatur zu sicherer Verbrennung der Schwelgase vorhanden ist. Leitwände 9, r o, i i führen die Gasströme 4 und 7 zu den entsprechenden Roststellen. Diese Leitwände sind entweder von vornherein der Breite der Verbrennungszone angepaßt oder entsprechend versetzbar angebracht.From another point 6, where due to incomplete combustion of the fuel carbonization gases rise, a carbonization gas suction flow is also generated 7 to a further back zone 8 under the grate, where the combustion is already a little diminished, but still sufficient temperature to be safer Combustion of the smoldering gases is present. Guide walls 9, r o, i i guide the gas flows 4 and 7 to the corresponding grate locations. These baffles are either a priori adapted to the width of the combustion zone or mounted so that it can be moved accordingly.

Vom hintersten Rostteil 12, wo durch Löcherigwerden der Brennstoffschicht große unausgenutzte Luftmengen mit noch hohem Sauerstoffgehalt hindurchtreten, wird ein Heißgasstrom 13 abgesaugt. Dieser wird zur Vorwärmung des Brennstoffes durch den mittleren Teil 14 des vorgeschalteten Brennstoffschachtes. :2 geblasen und dann in Richtung des Stromes 15 oberhalb der Hauptverbrennungszone 5, 8 des Rostes als Zweitluft dem Feuerraum zugeführt. Es wird also durch den ersten Strom 4 die Kühlung des heißesten Feuerungsteiles, durch den zweiten Strom 7 die restlose Verbrennung der Schwelgase und durch den dritten Strom 13 die Vortrocknung des Brennstoffes und Zweitluftversorgung der Hauptfeuerungszone erreicht.From the rearmost grate part 12, where the fuel layer is perforated large unused amounts of air with a still high oxygen content will pass through a hot gas stream 13 sucked off. This is used to preheat the fuel the middle part 14 of the upstream fuel shaft. : 2 blown and then in the direction of the stream 15 above the main combustion zone 5, 8 of the grate as Second air is supplied to the combustion chamber. The first stream 4 therefore provides cooling of the hottest part of the furnace, complete combustion through the second stream 7 the carbonization gases and, through the third stream 13, the pre-drying of the fuel and secondary air supply to the main firing zone is achieved.

Bei der in Abb:2 dargestellten Ausführungsform. der Wanderrostfeuerung sind unterhalb des Dampferzeugers 16 eine Reihe -von flachen Rohren mit stromlinienförmigen Querschnitten quer über den Rost i hinweg durch den Feuerraum: geführt. Diese Rohre, 4#, 7', 15' und 13' entsprechen den mit 4, 7, 15 und 13 bezeichneten Strömen der Abb.1.. Sämtliche flachen- Rohre sind an ihrer schwalen Seite oder, soweit nötig, auch: in deren-Nähe mit Öffnungen versehen und mit ihren in der- Seitenwand. der Feuerung gelagerten-. Drehachsen 17 an Ableitungskanäle angeschlossen. So führt vorn. ersten Kanal 4' der Wasserdampfstroxn 4. (Abb. i), zu der Ausströmungsdüse 4" und vom zweiten. Kanal. 7' der schwelgashaltige Gasstrom 7 in ähnlicher Weise zu der Ausströmungsdüse 7". Der über dem hinteren Rostteil durch: den letzten Kanal 1,3,' abgesaugte sauerstoffhaltige Gasstrom führt als Vorwärmstrom durch die rostartig durchbrochenen Wände 18 des Brennstofftrichters 2 hindurch und weiter durch die Hohlachsen.17 und die mittleren-Kanäle 15' als. Zweitluftstrom. in den Feuerraum. Gebläse sind an irgendwelchen geeigneten Stellen oder Ableitungskanäle der Rohre 4', 7', 13" oder 15' zum Fördern der Gasmassen eingeschaltet, soweit nicht in besonderen Fällen die Gasförderung durch den Schornsteinzug sich als möglich ergibt.In the embodiment shown in Fig: 2. the traveling grate furnace are below the steam generator 16 a series of flat tubes with streamlined Cross-sections across the grate i through the combustion chamber: guided. These pipes 4 #, 7 ', 15' and 13 'correspond to the streams labeled 4, 7, 15 and 13 of the Fig.1 .. All flat tubes are on their swallow side or, if necessary, also: provided with openings in their vicinity and with their in the side wall. the Firing stored. Axes of rotation 17 connected to discharge channels. So leads front. first channel 4 'of the water vapor flow 4. (Fig. i), to the outflow nozzle 4 ″ and from the second. Channel. 7 ′ the carbonized gas stream 7 in a similar manner to the outflow nozzle 7 ". The one above the rear grate part through: the last channel 1.3, 'extracted oxygen-containing gas flow leads as a preheating flow through the grate-like perforated walls 18 of the fuel funnel 2 through and on through the Hollow axes. 17 and the middle canals 15 'as. Secondary air flow. in the firebox. Blowers are in any suitable locations or ducts of the pipes 4 ', 7', 13 "or 15 'for conveying the Gas masses switched on, so far In special cases, gas extraction through the chimney is not possible results.

Die Rohre 4' und 7' haben gemäß Abb. 2 eine derartige Lage, daß sie die vordersten Rostteile 3, 6 gegen den Kessel 16 hin abschirmen und durch Verhütung größerer Wärmeabstrahlungen in diesen Teilen eine erhöhte Temperatur zustande kommen lassen, wodurch eine schnellere Einleitung der Verbrennung erreicht wird. Die weiteren Rohre 15' sind parallel zur Feuergasströmung und Wärmestrahlung eingestellt, um von den heißesten Feuerzonen 5, 8 (s. Abb. i) die Wärme ungehindert zum Kessel 16 abströmen zu lassen. Das letzte Rohr 13 ist annähernd parallel zum Rost eingestellt, ,so daß es in diesem letzten, weniger heißen Teil wieder als Strahlungsschirm wirkt und auch einen hier zu befürchtenden, unerwünscht starken Luftdurchstrom drosseln kann. Die Drehbarkeit sämtlicher Rohre um ihre hohlen Achsen 17 ermöglicht ihre günstigste Einstellung unter Beaufsichtigung durch Pyrometer, Rauchgasanalysatoren und ähnliche Meßgeräte.The tubes 4 'and 7' are shown in Fig. 2 such a position that they shield the foremost grate parts 3, 6 against the boiler 16 and by prevention Greater heat radiation in these parts results in an increased temperature let, whereby a faster initiation of the combustion is achieved. The others Pipes 15 'are set to be parallel to the flow of fire gas and thermal radiation from the hottest fire zones 5, 8 (see Fig. i) the heat to the boiler 16 is unhindered to flow away. The last pipe 13 is set approximately parallel to the grate, so that it acts again as a radiation shield in this last, less hot part and also throttle an undesirably strong air flow, which is to be feared here can. The rotatability of all tubes about their hollow axes 17 allows their best setting under supervision by pyrometers, flue gas analyzers and similar measuring devices.

Die feuerfeste Ausgestaltung der Rohre 4' bis 13' ist durch Benutzung neuerer hochwertiger Stähle und nötigenfalls auf diesen aufgebrachter Schamottebekleidungen ermÖglicht.The refractory design of the pipes 4 'to 13' is through use newer high-quality steels and, if necessary, fireclay cladding applied to them enables.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for operating grate furnaces Reintroduction of gases extracted from the combustion chamber into the furnace, thereby characterized in that the extracted gases in separate lines according to their content to water vapor, carbonization gas or air in those zones below the grate, the pre-built one Dry shaft and, if necessary, the combustion chamber, where they are fed have the best effect on promoting the combustion process.

2. Grate firing for carrying out the method according to claim i, characterized in that the suction pipes (17, Fig.2) or nozzles have a streamlined cross-section and, as the case may be They promote the flow like ejectors or they throttle and the fuel layer should shield, in the direction of flow of the fire gas flow or across it in the Firebox are arranged.

3. grate furnace according to claim 2, characterized in that that the suction pipes or nozzles built into the combustion chamber as well as the injection nozzles are rotatably mounted about hollow axes lying transversely to the combustion chamber.