Mit Kohlenstaub befeuerter Röhrenlufterhitzer Die Erfindung bezieht
sich auf einen mit Kohlenstaub befeuerten, insbesondere als Strahlungslufterhitzer
für Wärmekraftanlagen dienenden Röhrenlufterhitzer, dessen nebeneinander verlaufenden,
die Luft führenden Rohre die Kohlenstaubflamme einseitig begrenzen.Tubular air heater fired with pulverized coal The invention relates to
one fired with coal dust, especially as a radiant air heater
for thermal power plants serving tubular air heater, whose side by side,
the pipes leading to the air limit the coal dust flame on one side.
Die wirtschaftliche Verbrennung von Kohlenstaub, insbesondere seines
Kohlenstoffgehaltes, erfordert sehr hohe Verbrennungstemperaturen, die auf die Wandung
der Rohre von außen her stark einwirken. Der Wärmeübergang von der Innenseite der
Rohrwandung an die durchströmende Luft ist demgegenüber sehr gering, so daß der
Baustoff der Rohre sehr hohe Temperaturen annimmt, die seine Festigkeit herabsetzen.
Bei Abkleidung der Wände von Kohlenstaubbrennkammern mit derartigen Rohren kommt
hinzu, daß die Rohre die Kohlenstaubflamme einseitig begrenzen, so daß die Rückseite
der Rohre ohne weiteres wesentlich geringere Wärmemengen empfängt als ihre Vorderseite,
infolgedessen der Rohrbaustoff auf der Rückseite der Rohre niedrigere Temperaturen
annimmt als der auf der Vorderseite der Rohre gelegene. Dadurch treten unerwünschte
Wärmespannungen im Rohrbaustoff und/oder aber unerwünschte Verformungen der Rohre
auf, die die Haltbarkeit der Rohre stark beeinträchtigen.The economical combustion of coal dust, especially his
Carbon content, requires very high combustion temperatures on the wall
the pipes act strongly from the outside. The heat transfer from the inside of the
In contrast, the pipe wall to the air flowing through is very small, so that the
The construction material of the pipes can take on very high temperatures, which reduce its strength.
When lining the walls of pulverized coal combustion chambers with such pipes comes
added that the tubes limit the pulverized coal flame on one side, so that the back
the tube easily receives significantly less heat than its front side,
As a result, the pipe building material on the back of the pipes lower temperatures
is assumed to be the one on the front of the tubes. This causes undesirable
Thermal stresses in the pipe building material and / or undesirable deformations of the pipes
which severely impair the durability of the pipes.
Nach der Erfindung werden hierin wesentlich bessere Verhältnisse dadurch
erreicht, daß die Rohre mit Abstand voneinander und mit Abstand von der als wärmespiegelnde
Fläche ausgebildeten Feuerraumwand angeordnet und von ihrer, dem Feuerraum zugewandten
Seite mit einer wärmedämmenden Verkleidung versehen sind, die so
bemessen
ist, daß die durch Wärmeleitung auf der Vorderseite auf das Rohr übertragene Wärmemenge
etwa ebenso groß ist wie die durch Rückstrahlung von der Wand auf das Rohr übertragene
Wärmemenge. Hierdurch gelingt es einerseits, die Wärmeaufnahme auf der Vorderseite
der Rohre durch die auf dieser Seite angebrachte Wärmedämmschicht zu vermindern;
andererseits -wird die zwischen den Spalten der Rohre hindurch gestrahlte Wärme
die wärmespiegelnde Fläche aufheizen, wodurch sie Wärme auf die Rückseite der Rohre
einstrahlt. Dabei wird die auf der Rückseite der Rohre eingestrahlte Wärmemenge
um so größer, je mehr Wärme aus der Kohlenstaubflamme durch die Verkleidung der
Rohre gehindert wird,- die Vorderseite der Rohre zu beheizen. Infolgedessen kann,
über den Rohrumfang betrachtet, eine annähernd gleichmäßige Beheizung der Rohre
erreicht werden, die Wärmespannungen im Rohrbaustoff weitgehend vermindert.According to the invention, this results in significantly better conditions
achieves that the tubes are spaced apart from each other and at a distance from the as heat reflective
Area formed combustion chamber wall arranged and facing from her, the combustion chamber
Side are provided with a heat-insulating cladding, the so
measured
is that the amount of heat transferred to the pipe by conduction on the front side
is about the same as that transmitted by reflection from the wall to the pipe
Amount of heat. This makes it possible, on the one hand, to absorb heat on the front
of the pipes through the thermal insulation layer applied on this side;
on the other hand, the heat radiated between the gaps in the tubes is
heat up the heat reflecting surface, causing it to heat the back of the tubes
irradiates. The amount of heat radiated on the back of the tubes is thereby used
the greater, the more heat from the pulverized coal flame through the cladding of the
Prevent pipes from heating the front of the pipes. As a result,
Considered over the pipe circumference, an almost uniform heating of the pipes
can be achieved, the thermal stresses in the pipe building material are largely reduced.
Im Kesselbau war es zwar bekannt, wasserführende Strahlungsrohre oder
bei Löfflerkesseln dampfführende Rohre auch bei mit Kohlenstaub befeuerten Brennkammern
im Abstand voneinander und im Abstand von den Feuerraumwänden anzuordnen. Der Wärmeübergang
von den beheizten Rohrwandungen an Wasser ist aber praktisch unendlich groß und
auch der an Dampf weitaus größer gegenüber dem an Luft, so daß bei den Dampfkesseln
nicht das vorliegende Problem gegeben war. Auch war bei jenen Dampfkesseln die gegen
das Feuer gerichtete Vorderseite der Rohre nicht mit einer Wärmedämmschicht versehen.In boiler construction it was known to use water-bearing radiation pipes or
In the case of Löffler boilers, pipes carrying steam also in combustion chambers fired with coal dust
to be arranged at a distance from each other and at a distance from the combustion chamber walls. The heat transfer
of the heated pipe walls of water is practically infinite and
also that of steam is far greater than that of air, so that in the case of steam boilers
the problem at hand was not present. Also with those steam boilers was the one against
the front of the pipes facing the fire is not provided with a thermal insulation layer.
Daneben war es bei Dampfkesseln bekannt, wasser- oder dampfführende
Rohre der mit Kohlenstaub befeuerten Brennkammern auf ihrer dem Feuer zugewandten
Seite mit feuerfesten Stoffen und/oder Gußeisenplatten od. dgl. abzukleiden. Da
dabei die Rohre mit ihren Rückseiten in Mauerwerk oder Isolationsstoffe eingebettet
waren und die Abkleidung auf ihrer Vorderseite zugleich sämtliche Lücken zwischen
den Rohren überbrückte, konnte eine Beheizung der Rückseite der Rohre durch Wärmerückspiegelung
der Feuerraumwände dort nicht eintreten, geschweige denn eine Beheizung der Rohre
dort derart erfolgen, daß die auf der Vorderseite der Röhre übertragene Wärmemenge
etwa ebenso groß ist wie die durch Rückstrahlung von der Wand auf das Rohr übertragene
Wärmemenge.It was also known for steam boilers, water or steam-carrying
Pipes of the combustion chambers fired with coal dust on their facing the fire
Cover the side with refractory materials and / or cast iron plates or the like. There
the pipes are embedded with their backs in masonry or insulation material
were and the cladding on its front at the same time all the gaps between
By bridging the pipes, the back of the pipes could be heated by heat reflection
the walls of the combustion chamber do not enter there, let alone heating the pipes
take place there in such a way that the amount of heat transferred to the front of the tube
is about the same as that transmitted by reflection from the wall to the pipe
Amount of heat.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt durch einen Strahlungsluftkessel
nach der Linie c-d in der Abb. 2, Abb. 2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie
a-b in der Abb. i, Abb.3 einen Teilschnitt entsprechend der Abb. 2 in größerem Maßstabe.
Die Brennkammer i erhält Kohlenstaub aus in den Eckkanten etwa in waagerechter Ebene
angeordneten Brennern, welche ihre Staubstrahlen 2 an einen Brennkreis 3 richten,
so daß die Kohlenstaubflamme im aufrechten Zuge der Brennkammer auf etwa schraubengangähnlichem
Wege verbrennt. Die Brennkammer ist von Schamottewänden 4 umgeben. Vor ihnen sind
die Strahlungsrohre 5 angeordnet, durch welche die zu erhitzende Luft strömt. Die
Rohre 5 sind auf ihrer der Flamme zugewandten Seite mit einer Abkleidung 6 versehen,
die aus Chromerz oder Schamottemasse od. dgl. besteht und durch bekannte, an die
Rohre angeschweißte Stifte od. dgl. festgehalten werden kann. Die Schicht greift
zweckmäßig so weit um die Rohre herum, daß sie verhindert, daß Teile der Rohrfläche
unmittelbar von Wärmestrahlen aus dem Feuerraum getroffen werden könnten. Die Rohre
lassen zwischeneinander die Spalte 7 frei für den Durchtritt von Wärmestrahlen aus
dein Feuerraum auf die Schamottewände .4 und gegebenenfalls für den Durchtritt von
Feuergasen. Die Schamottewände werden auf ihrer Rückseite gegen Wärmeverluste weitestgehend
isoliert, so daß sie die aufgefangene Wärme ihrerseits gegen die Rückseiten der
Rohre ausstrahlen und derart die Rohre 5 beheizen. Am Ende der Brennkammer können
die Enden 5' der Rohre als Berührungsheizfläche über den Ouerschnitt des Feuergaszuges
gleichmäßig verteilt werden.In the drawing, the subject of the invention is in one embodiment
shown. Fig. I shows a vertical section through a radiant air chamber
according to the line c-d in fig. 2, fig. 2 a horizontal section according to the line
a-b in Fig. i, Fig.3 a partial section corresponding to Fig. 2 on a larger scale.
The combustion chamber i receives coal dust from the corner edges approximately in a horizontal plane
arranged burners, which direct their dust jets 2 to a combustion circle 3,
so that the coal dust flame in the upright course of the combustion chamber on something similar to a screw thread
Ways burns. The combustion chamber is surrounded by fireclay walls 4. Are in front of them
the radiation tubes 5 arranged through which the air to be heated flows. the
Pipes 5 are provided with a lining 6 on their side facing the flame,
which consists of chrome ore or fireclay mass or the like. And by known, to the
Pipes welded pins or the like. Can be held. The shift takes effect
expediently so far around the pipes that it prevents parts of the pipe surface
could be hit directly by heat rays from the combustion chamber. The pipes
leave the gap 7 between each other free for the passage of heat rays
your firebox on the fireclay walls .4 and, if necessary, for the passage of
Fire gases. The fireclay walls are largely protected against heat loss on their back
insulated, so that the captured heat in turn against the back of the
Radiate tubes and heat the tubes 5 in this way. At the end of the combustion chamber you can
the ends 5 'of the pipes as a contact heating surface over the cross section of the flue gas flue
be evenly distributed.
Im Bereich der Brennkammer können die Rohre auch paarweise oder je
in Gruppen einer größeren Anzahl von Rohren mit ihrer Wärmedämmschicht zusammengefaßt
sein, wobei die Gruppen die Durchlässe für die Strahlung bzw. den Durchtritt von
Feuergasen frei lassen.In the area of the combustion chamber, the tubes can also be used in pairs or each
summarized in groups of a larger number of pipes with their thermal insulation layer
be, the groups being the passages for the radiation or the passage of
Release fire gases.