DD202936A5

DD202936A5 - Kessel fuer abfallbrennstoffe

Info

Publication number: DD202936A5
Application number: DD23980882A
Authority: DD
Inventors: Jozsef Banfi; Zoltan Lontay; Zoltan Vadas; Bela G Wenzel; Jozsef Markovics
Original assignee: Energiagazdalkodasi Intezet
Priority date: 1981-05-12
Filing date: 1982-05-12
Publication date: 1983-10-05
Also published as: HU188091B; PL236401A1; RO83774B; RO83774A; CS346282A2; BG43868A3; CS268510B2

Abstract

Waehrend das Ziel der Erfindung in der Bereitstellung eines wirtschaftlicher betreibbaren Kessels fuer Abfallbrennstoffe liegt, besteht die Aufgabe darin, dass in dem Kessel die brennbaren Abfaelle mit groesserer Waermegewinnung verbrannt werden koennen u. zugleich an den Waenden und Rohren keine Ansaetze entstehen. Erfindungsgemaess ist nunmehr ein Kessel fuer Abfallbrennstoffe mit einer mit den Abfallbrennstoffen geheizten Feuerungsanlage,einer Kesseltrommel, einer konvektiven Heizflaeche und einem durch Rohrwaende begrenzten Strahlungsraum vorgesehen, wobei erfindungsgemaess die konvektive Heizflaeche in der Kesseltrommel (8) und die Kesseltrommel (8) neben dem Strahlungsraum (2) sowie asymmetrisch zu diesem angeschlossen angeordnet sind, wobei die Kesseltrommel (8) eine geringere Flaeche hat, als der Strahlungsraum (2).

Description

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Kessel für Abfallbrennstoffe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kessel, der mit Abfallbrennstoffen geheizt wird und mit einer Kesseltrommel, einer konvektiven Heizfläche und einem durch Rohrwände begrenzten Strahlungsraum versehen ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Verbrennung von brennbaren Abfällen werden heutzutage fast ausschließlich die herkömmlichen Kessel führ Kohlenfeuerung oder Kohlenwasserstoff-Feuerung mit kleineren Modifizierungen angewendet. Diese z.B. dreizügigen Kessel werden mit einem gekühlten, eingestrahlten Anaatzvorderteil ergänzt, der oberhalb der Feuerungsanlage angeordnet ist und dessen Kammer in die mit Flammrohren und Rauchgasrohren versehene Kesseltrommel einmündet. Dieser Ansatzvorderteil hat in der Regel kleine Abmessungen und iat vor der Kesseltrommel mit Flammrohren als deren Verlängerung angeordnet. Die zur Verbrennung von Abfällen geeigneten Kessel benötigen eine zusätzliche Hilfs- oder Ersatzfeuerung. Die Brenner dieser Feuerung werden meist mit öl oder Gas betrieben und können nur gegenüber dem Flammrohr plaziert sein, um einen Anstoß der Flamme an die Stirnseite der Keaaeltrommel vermeiden zu können. Wie allgemein bekannt, ist das Flammrohr ein hochbelastbares kritisches Bauteil des Kessels.

Wie aus den obigen ersichtlich, hat der Strahlungsraum notwendigerweise kleine Abmessungen. Demzufolge können die Verbrennungsprodukte, die Rauchgase,nicht genügend abgekühlt werden, was ein unangenehmes und schnelles Absetzen der in dem Rauchgas enthaltenen Stoffe an den Rohrwänden, in dem

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Flammrohr und den Rauchgaarohren zur Folge hat. Die bisher allgemein verwendeten Kessel werden also verhältnismäßig schnell verschmutzt und die Reinigung kann öfters gar nicht oder nur mit erheblichen Schwierigkeiten, aber jedenfalls nicht mit der nötigen Effektivität durchgeführt werden. Die Reinigungsanlagen verbrauchen eine große Menge von Dampf oder Preßluft, die Errichtungskoaten aind sehr hoch. Die Effektivität der Reinigung ist im weiteren wegen der fest anhaftenden Asche nicht befriedigend. Die herkömmlichen Kessel können deshalb nur außer Betrieb in mechanischer oder chemischer V/eise gereinigt werden, was mit hohen Kosten verbunden ist und auch den Betriebsgang stört.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines wirtschaftlicher betreibbaren Kessels für Abfallbrennstoffe.

Darlegung des V/esens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kessel fur Abfallbrennstoffe zu schaffen, in dem die brennbaren Abfälle mit größerer Wärmegewinnung verbrannt werden können, und zugleich an den Wänden und Rohren keine Ansätze entstehen. Der Grundgedanke der Erfindung ist es, daß der Strahlungsraum des Kessels vergrößert werden soll, weil die Schwierigkeiten der bekannten Lösungen von den zu kleinen Abmessungen \ des Strahlungsraumea herrühren.

Als Lösung ist erfindungsgemäß nunmehr vorgesehen, daß die konvektive Heizfläche des Kessels in der Kesseltrommel und die Kesseltrommel neben dem Strahlungsraum, dazu asymmetrisch und daran angeschlossen angeordnet werden, wobei die Kesseltrommel eine geringere Länge hat, als der Strahlungsraum. Die Bedeutung dieser Lösung besteht darin, daß die Größe des Strahlungsraumes fast beliebig erweitert werden kann, was durch die Kesseltrommel nicht begrenzt wird, wie bei den bekannten Lösungen.

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Bei dieser Anordnung kann erfindungsgeraaß eine einzügige Rauchgasströmung verwirklicht werden, indem die Richtung der Rauchgasströmung der Kesseltrommel der des Strahlungsraumes entgegengesetzt iat. Die Rauchgaaströmung kann auch doppelzügig sein, wobei die der konvektlven Heizfläche der des Strahlungsraumes zuerst entgegengerichtet, dann dazu parallel ist.

Aus der asymmetrischen Anordnung der Kesseltrommel ergibt sich neben der Erweiterungsmöglichkeit des Strahlungsraumes noch ein weiterer Vorteil: die Keaseltroramel kann erfindungsgemäß durch Fallrohre der den Strahlungeraum begrenzenden Rohrwände unterstützt werden, wobei die sonst übliche gesonderte Haltekonstruktion der Kesseltrommel eingespart wird. Das übt eine offensichtlich vereinfachende Wirkung auf die innerliche Konstruktion des Kessels aus.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine Hilfs- oder Ersatzfeuerung für die Kessel vorgesehen werden. Die Brennereinheit dieser Feuerung kann in der stirnseitigen Rohrwand oder der rückseitigen Rohrwand des Kesselo eingebaut werden, wobei die Leistung der Brennereinheit nicht kleiner werden soll, als die der mit den Abfallbrennstoffen betriebenen Feuerungsanlage. Die Hilfs- oder Ersatzfeuerung kann mit Öl, Gas oder Kohlenstaub geheizt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die rückseitige Rohrwand auch eine geneigte Fläche haben, wobei diese Fläche ala ein Gitter ausgebildet werden kann und ein Teil des Bodens des Strahlungsraumea bilden kann. In dieser Lösung können die festen Anteile der Rauchgase bei diesem Teil des Bodens aus dem Strahlungsraura ausfallen. Zum Auffangen und zur Entfernung der festen Verunreinigungen kann unter diesem als ein Gitter ausgebildeten Teil

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der rückseitigen Rohrwand ein Aschenraum ausgebildet sein.

Auaführungsbeiapiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeiapielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig. 1: die Vorderansicht des erfindungagemäßen Keaaels im Schnitt, wobei der Schnitt entsprechend der Schnittlinie 2-2 aus Fig. 2 geführt ist,

Fig. 2: den Schnitt 1-1 nach Fig. 1,

Fig. 3: den Rauchgaszug der Ausführungsform nach Fig. 1 in achematischer Draufsicht der Kesseltrommel und des Strahlungaraumea für zwei Varianten.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, achließt an eine rnit Abfällen geheizten Feuerungsanlage 1 ein Strahlungaraum 2 dea Kessels an. Der S trab, lungs raum 2 ist durch gekühlte Rohrwände 3; 4 und 5 seitlich begrenzt, die durch einen aus unteren Rohrkammern 6 bestehenden Kammerrahmen mit der Feuerungsanlage 1 verbunden sind.

Außerhalb der in Fig. 2 rechten Rohrwand 3, d. h. außerhalb des Strahlungaraumes 2 ist eine Kesselt romiael 8 angeordnet, wobei die Anordnung zu dem Strahlungaraum 2 asymmetrisch und parallel ist. Die Kesseltrominel 8 ist durch Fallrohre 10 der Rohrwände 3; 4 und 5 unterstützt, was durch die Anordnung der Kesaeltrommel 8 außerhalb des Strahlungaraumes 2 ermöglicht wird. Diese Maßnahme macht eine gesonderte Haltekonstruktion der Kesseltrommel 8 überflüssig, wodurch der Kessel in mechanischer Hinsicht wesentlich vereinfacht werden kann. Die Fallrohre 10 sind durch Kammern 11 miteinander verbunden.

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In der Kesseltrommel 8 ist eine aus Rauchgasrohren gebildete konvektive Heizfläche 9 des Kessels eingebaut. Zwischen der Kesseltrommel 8 und der rückseitigen Rohrwand 5 ist eine Wendekammer 7 für die Rauchgase vorgesehen. Diese Rohrwand 5 hat nicht nur eine senkrechte, sondern auch eine geneigte Fläche, wobei die letztere zugleich als ein Teil des Bodens dea Strahlungsraumes 2 z. B. gitterartig ausgeführt ist. Unter diesem Teil der rückseitigen Rohrwand 5 ist ein Aschenraum 12 vorgesehen.

Die brennbaren Abfallbrennstoffe werden in der Feuerungsanlage 1 verbrannt, und die Verbrennungsprodulcte strömen in den Strahlungsraum 2 hinein. Hier geben ^3ie ihre Y/ärme durch Strahlung ab, wobei die Temperatur unter die Erweichungstemperatur der Flugasche abfällt. Die Verbrennungsprodukte strömen inzwischen in Richtung der Wendekammer 7 weiter. Der feste Stoffinhalt kann am Ende dea Strahlungsraumes 2 durch den gitterartigen geneigten Teil der rückseitigen Rohrwand 5 in den Aschenraura 12 fallen, worin dieser gesammelt und hieraus wiederum entfernt werden kann.

Die Verbrennungsprodukte kommen im weiteren durch die Wendekammer 7 in die Rauchrohre der konvektiven Heizfläche 9 hinein. Die Verbrennungsprodukte haben aber hier eine niedrigere Temperatur als die Erweichungstemperatur der Flugasche; die Flugasche ißt also schon im festen Zustand, sie kann sich an die Rohrfläche der konvektiven Heizfläche nicht absetzen. Die Verbrennungsprodulcte verlassen schließlich die Kesseltrommel 8 durch einen nicht dargestellten Rauchgasstutzen.

In Fig. 3 sind der Strahlungsraura 2 und die Kesseltrommel 8 in Bchematischer Draufsicht für zwei Ausführungsvarianten dargestellt. In der Ausführungsform aist ein einfacher, in der Ausführungsform b ein zweifacher Zug der Rauchgase

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in der Kesaeltrommel 8 verwirklicht. In dem ersten Fall ist die Strömungsrichtung in der Kesseltrommel 8 der dea Strahlungsraumes 2 entgegengesetzt. Die Verbrennungsprodukte gehen einfach durch die Kesseltrommel 8 und verlassen die Einrichtung. In dem anderen Pail werden die Verbrennungsprodukte zweifach durch die Kesseltrommel 8 geführt, wobei die Strb'mungsrichtungen zuerst entgegengesetzt, dann gleichgerichtet sind.

Der erfindungsgemäße Kessel kann auch mit gemischter Feuerung betrieben werden. Für diesen Zweck kann in der stirmseitigen Rohrwand 4 oder in der rückseitigen Rohrwand 5 eine Hilfs- oder Ersatzbrennereinheit eingebaut werden, die bekannterweise mit Öl, Gas oder Kohlenstaub betrieben werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Strahlungsraumes 2 wird die dazu erforderliche günstige Länge des Strahlungsraumes 2 sichergestellt, was durch die Anordnung der Kessel·*· trommel 8 außerhalb des Strahlungsraumes 2 ermöglicht wird.

Die erfindungsgemäße Ausführung der Kesseltrommel 8 hat noch weitere Vorteile. Wie schon früher erwähnt, beinhaltet sie die konvektive Heizfläche 9 in Form von Rauchgasrohren, wodurch die Herstellung beträchtlich vereinfacht und deren Kosten reduziert sowie eine totale Gasdichtheit verwirklicht werden können· Die Rohrwände 3» 4 und 5 de3 Strahlungsraumes 2 und die Rohre der konvektiven Heizfläche 9 sind gut zugänglich, demzufolge gut reinigbar, kontrollierbar und nötigenfalls reparierbar.

Einer der großen Vorteile des erfindungsgemäßen Kessels besteht weiterhin darin, daß durch die Ausbildung des Strahlungsraumes 2 mit einer beliebigen Länge der Kessel der jeweiligen Feuerungsanlage 1 und dem jeweiligen Abfallbrennstoff angepaßt werden kann. Mit anderen Worten bedeutet das, daß dadurch dem Optimum der Verbrennung aller Abfälle

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näher gekommen werden kann, ohne die Unaulänglichkeiten und Schwierigkeiten der bekannten Lösungen in Rechnung nehmen zu müssen.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Kessel für Abfallbrennstoffe mit einer mit den Abfallbrennstoffen geheizten Feuerungsanlage, einer Kesseltrommel, einer konvektiven Heizfläche und einem durch Rohrwände begrenzten Strahlungsraum, gekennzeichnet dadurch, daß die konvektive Heizfläche (9) in der Kesseltrommel (8) und die Kesseitrommel (8) neben dem Strahlungsraum (2) sowie asymmetrisch zu diesem angeschlossen angeordnet sind, wobei die Kesseltrommel (8) eine geringere Länge hat, als der Strahlungsraum (2).
2. Kessel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die konvektive Heizfläche (9) der Kesseltrommel (8) eine Rauchgasströmung hat, deren Richtung der Richtung der Rauchgasströmung des Strahlungsraumea (2) entgegengesetzt ist.
3. Kessel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die konvektive Heizfläche (9) eine doppelzügige Rauchgasströmung hat, deren Richtung der Richtung der Rauchgasströraung des Strahlungsraumes (2) einmal entgegengesetzt und einmal dazu parallel iat.
4. Kessel nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Kesseltrommel (8) durch Fallrohre (10) der den Strahlungsraum (2) begrenzenden Rohrwände (3; 4; 5) unterstützt ist.
5. Kessel nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß in der stirnseitigen Rohrwand (4) oder rückseitigen Rohrwand (5) des Kessels eine Brennereinheit für Öl, Gas oder Kohlenstaub vorgesehen ist,

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deren Leistung nicht kleiner ist, als die der mit den Abfallbrennatoffen betriebenen Feuerungsanlage (1).
6. Kessel nach einem der Punkte 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß ein den Boden des Strahlungaraumes (2) bildender Teil der rückseitigen Rohrwand (5) als ein Gitter ausgebildet ist, und daß darunter ein Aschenraum (12) zum Auffangen und zur Entfernung der festen Verunreinigungen vorgesehen ist.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen