DD204299A5

DD204299A5 - Kraftwerkskesselfeuerung mit einer mehrzahl von zuendbrennern

Info

Publication number: DD204299A5
Application number: DD82243930A
Authority: DD
Inventors: Karl Voigt; Juergen Kamm; Norbert John
Original assignee: Rhein Westfael Elect Werk Ag
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1982-10-12
Publication date: 1983-11-23
Also published as: DE3140798A1; US4555994A; CA1199861A; IN158023B; PL139824B1; AU554087B2; AU8756682A; SU1144627A3; DE3140798C2; PL238625A1; YU43526B; YU211182A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftwerkskesselfeuerung mit einer Mehrzahl von Zuendbrennern. Letztere besitzen ein Brennergeschraenk, einen kreiszylindrischen Luftkanal fuer die Verbrennungsluft und konzentrisch im Luftkanal angeordnet einen Oelzuendbrenner. Der Luftkanal sowie d.Luftverorg.sind fuer den Betrieb d.Oelzuendbrenners mit Heizoel ausgelegt u.der Oelzuendbrenner besitzt im Luftkanal eine Oelzuendbrennermuendung mit Impeller.Zusaetzlich ist in den Luftkanal ein im Bereich d.Impellers endender Doppelmantelzylinder eingebaut.Dieser ist von dem Verbrennungsluftstrom durchstroembar.Er teilt den Verbrennungsluftstrom in einen Kernluftstrom sowie in einen Mantelluftstrom auf.D.Doppelmantelzwischenraum muendet in Stroemungsrichtung gesehen vor dem Impeller.An d.Doppelmantelzwischenraum ist auf d.der Muendung gegenueberliegenden Seite eine Braunkohlenstaubleitung angeschlossen.Mit dieser ist ein Braunkohlenstaub/Traegerluft-Strom in den Doppelmantelzwischenraum einfuehrbar.D.Oelzuendbrenner kann auch als Oelpilotbrenner fuer den Betrieb d.Zuendbrenners mit Braunkohlenstaub arbeiten o.gegen einen solchen austauschbar sein.D.Kernluftstrom sowie d.Mantelluftstrom sind durch den Durchmesser des Doppelmantelzylinders u.die besondere Stellung d.Impellers fuer den Betrieb des Zuendbrenners mit Braunkohlenstaub ausgelegt.Folglich koennen bei einer erfindungsgemaessen Kraftwerkskesselfeuerung die Zuendbrenner wahlweise mit Heizoel o.mit Braunkohlenstaub, bei glecizeitiger Verwendung der Oelbrenner als Oelpilotbrenner, eingesetzt werden.

Description

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Kraftwerkskesselfeuerung mit einer Mehrzahl von Zündbrennern

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht eich gattungsgemäß auf eine Kraftwerkskesselfeuerung mit einer Mehrzahl von Zündbrennern, - letztere mit

Brennergeschrank,

kreiszylindrischem Luftkanal für die Verbrennungsluft und konzentrisch im Luftkanal angeordnetem ölzündbrenner, wobei der Luftkanal sowie die Luftversorgung für den Betrieb des ölzündbrenners mit Heizöl ausgelegt sind und der ölzünd-» brenner im Luftkanal eine ölzündbrennermündung mit Impeller aufweist. - Bei der Kraftwerkskesselfeuerung kann es sich im übrigen um eine solche handeln, die mit öl, mit Steinkohle oder auch mit Braunkohle betrieben wird«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei den (aus der Praxis) bekannten Kraftwerkskesselfeuerungen dieser Gattung sind die Zündbrenner ölzündbrenner, die mit Heizöl als Brennstoff arbeiten. Sie sind für eine bestimmte Brennerleistung ausgelegt, die sich nach der zugeordneten Kesselfeuerung richtet und eingehalten werden muß. Andererseits wird in Braunkohlebetrieben (z, B« bei der Herstellung von Braunkohlenbriketts) in erheblichem Maße Braunkohlenstaub (TBK 10) erzeugt, der bisher zum Betrieb von Zündbrennern zumindest nicht alternativ mit Heizöl eingesetzt werden konnte. Dieser Braunkohlenstaub hat im allgemeinen eine Körnung, die zu etwa 43 % größer gleich 90 Mikron und zu etwa 16 % größer gleich 200 Mikron ist, und einen Heizwert von etwa 21,4 MJ/kg·

Selbstverständlich kennt man Kraftwerkskesselfeuerungen, die mit Braunkohle betrieben werden· Auch bei solchen Kraftwerks»

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kesselfeuerunge.n sind die Zündbrenner im allgemeinen Ölbrenner und die mit Braunkohlenstaub betriebenen Zündbrenner arbeiten mit einem Braunkohlenstaub/Luft-Gemisch mit etwa 1 bis 2 kg Staub pro Hologramm Förderluft.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, eine gattungsgemäße Kraftwerkskesselfeuerung so weiter auszubilden, daß die Zündbrenner sowohl mit Heizöl als auch wahlweise mit Braun» kohlenstaub (insbesondere TBK. 10) betreibbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindungj daß in den Luftkanal ein im Bereich des Impellers endender Doppelmantel«. zylinder eingebaut ist, der von der Verbrennungsluft durchströmbar ist, der den Verbrennungsluftstrom in einen Kern-» luftstrom sowie in einen Mantelluftstrom aufteilt und dessen Doppelmantelzylinderzwischenraum in Strömungsrichtung gesehen vor dem Impeller mündet, daß an den Doppelmantelzwischenraum auf der der Mündung gegenüberliegenden Seite eine Braunkohlenstaubleitung angeschlossen ist, mit der ein Braunkohlenstaub/Trägerluft-Strom tangential in den Doppelmantelzylinderzwischenraum einführbar ist, daß ferner der ölzündbrenner als ölpilotbrenner für den Betrieb des Zündbrennera mit Braunkohlenstaub betreibbar oder gegen einen Ölpilot-» brenner austauschbar ist und daß endlich der Kernluftstrom sowie der Mantelluftstrom durch den Durchmesser des Doppelmantelzylinders für den Betrieb dea Sündbrenners mit Braunkohlenstaub ausgelegt sind, wobei der ölpilotbrenner als Stützflamme arbeitet«,

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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß in die Zündbrenner einer gattungsgemäßen Kraftwerkskesselfeuerung ohne Umbau des Brennergeschränkes und des Luftkanals ein Doppelmantelzylinder einbaubar ist» Verwirklicht man die beschriebene, für die Erfindung wesentliche, Auslegung, so ist überraschenderweise einerseits ein ungestörter Betrieb mit Heizöl, andererseits aber auch ein Betrieb mit Braunkohlenstaub, der allen Anforderungen genügt und ausreichende Leistung aufbringt, möglich. Das gilt insbesondere dann, wenn nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Braunkohlenstaubleitung, einschließlich der Staubaufbereitung mit den zugeordneten Aggregaten, sowie der Doppelmantelzylinder für eine Staubbeladung des Braunkohlenstaub/Trägerluft-Stromes von 3 bis 10 kg, vorzugsweise 4 bis 8 kg, pro Kologramm Förderluft eingerichtet sind und/oder der-als Ölpilotbrenner arbeitende ölbrenner bis etwa 5 % der gesamten Brennerleistung eines solchen Zündbrenners aufbringt* - Zündbrenner mit in einem Luftkanal konzentrisch angeordneten Zylindern, die einen Kernluftstrom und einen Mantelluftstrom bilden, sind an sich bekannt (vgl. DE-AS 2 933 040), doch hat die Existenz solcher Zündbrenner für die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe bisher nichts beigetragene

Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung· So ist eine bevorzugte Ausfülirungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelmantelzwischenraum in Strömungsrichtung vor dem Impeller eine Mündung aufweist, die nach außen hin konusförmig erweitert ist. Die Braunkohlenstaubleitung ist zweckmäßigerweise über eine'Verteilerringkammer tangential an den Doppelmantelzwischenraum angeschlossen· Der ölzündbrenner kann eine austauschbare öllanze oder -düse aufweisen und dadurch auf Stützflammenbetrieb oder Normalbetrieb umstellbar sein_e Handelt es sich um eine Kraftwerkskesselfeuerung, bei der die Zündbrenner vor dem Luftkanal einen Absperrschieber

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aufweisen» so besitzt der Doppeltmantelzylinder zweckmäßigerweise eine Länge, die etwa zwei Drittel der Länge des Luftkanals insgesamt ausmacht· Der Innendurchmesser des Doppelmantelzylinders stimmt etwa mit dem Durchmesser des Impellers überein.

Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert» Es zeigen in schematischer Darstellung!

Fig. 1s ausschnittsweise einen Vertikalschnitt durch eine Kraftwerkskesselfeuerung mit einem Zündbrenner j

Fig. 2i einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Eine gattungsgemäße Kraftwerkskesselfeuerung 1 besitzt stets eine Mehrzahl der in den Fig. dargestellten Zündbrenner 2 und im übrigen die üblichen nicht gezeichneten Hauptbrennerj die z_e B. mit Steinkohlenstaub oder Braunkohlenstaub arbeiten mögen.

Zu einem solchen Zündbrenner 2 gehört ein Brennergeschränk 3» ein kreiszylindrischer Luftkanal 4 für die Verbrennungsluft und ein ölzündbrenner 5» der konzentrisch im Luftkanal 4 angeordnet ist. Der ölzündbrenner 5 ist mehr oder weniger lan«· zenförmig ausgeführt. Der Luftkanal 4 sowie die Luftversorgung sind für den Betrieb des Ölzündbrenners 5 mit Heizöl ausgelegt, und zwar nach den üblichen Auslegungsregeln«, Der ölzündbrenner 5 besitzt folglich im Luftkanal 4 eine ölzündbrennermündung mit Impeller 6, Das alles sind Bauteile, die bei einem solchen Zündbrenner für den Betrieb mit Heizöl

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üblicherweise verwirklicht sind. Im dieses in den Figuren deutlich zu machen, sind diese üblichen Bauteile in dicker Striohführung gezeichnet. Nach Lehre der Erfindung sind zusätzliche Bauteile vorgesehen, die zur Verdeutlichung in dünnerer Strichführung gezeichnet sind. Man erkennt, daß in den Luftkanal 4 ein im Bereich des Impellers 6 endender Doppelmantelzylinder 7 eingebaut ist. Dieser ist von dem Verbrennungsluftstrom durchströmbar, wie die eingezeichneten Pfeile andeuten. Er teilt den Verbrennungsluftstrom in einen Kernluftstrom sowie in einen Mantelluftstrom auf und der Doppelmantelzwischenraum 8 mündet in Strömungsrichtung gesehen vor dem Impeller 6, und zwar mit einem solchen Abstand, daß für den Kernluftstrom ein ausreichender Ringquerschnitt freigegeben ist.

An den Doppelmantelzwischenraum 8 ist auf der der Mündung gegenüberliegenden Seite eine Braunkohlenstaubleitung 9 ange schlossen, die so ebenfalls ein zusätzliches Bauteil darstellt. Mit Hilfe dieser Braunkohlenstaubleitung 9 ist ein Braunkohlenstaub/Trägerluft-Strom tangential in den Doppelmantelzwischenraum 8 einführbar. Der ölbrenner 5 ist als ölpilotbrenner für den Betrieb des Zündbrenners mit Braunkohlenstaub betreibbar oder gegen einen solchen ölpilotbrenner austauschbar» Die Anordnung ist durch Auswahl des Durchmessers des Doppelmantelzylinders 7 so getroffen, daß der Kernluftstrom sowie der Mantelluftstrom für den Betrieb des Zündbrenners 1 mit Braunkohlenstaub ausgelegt sind, während der ölpilotbrenner 5 dabei eine Stützflamme bildet«, Der Braunkohlenstaub/Trägerluft-Strom wird in verhältnismäßig hohem Maße mit Braunkohlenstaub beladen, er führt etwjt 3 bis 10 kg, vorzugsweise etwa 4 bis 8 kg Braunkohlenstaub pro Kilogramm Förderluft und wird durch die beschriebene Ausgestaltung im Bereich des Impellers 6 ausreichend mit Verbrennungsluft durchmischt. Der ölpilotbrenner 5 wird bei Betrieb

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des Zündbrenners 1 mit Braunkohlenstaub so gefahren, daß er bis etwa 5 % der Brennerleistung des Zündbrenners aufbringt.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Doppelmantelzwischenraura 8 in Strömungsrichtung vor dem Impeller 6 mit einer Mündung 10 verse~ hen, die nach außen hin konisch erweitert ist· Das aeigt ein neben Fig. 1 angebrachter Kreisförmiger Ausschnitt. Die Braunkohlenstaubleitung 9 mündet im Ausführungsbeiepiel über eine Verteilerringkammer 11 in dem Doppelmantelzwischenraum 8 ein. Der Ölzündbrenner 5 mag eine austauschbare öllanze oder eine austauschbare Düse aufweisen und dadurch auf Stützflammenbetrieb umstellbar sein. Man erkennt in Pig« 1 einen vor dem Luftkanal 4 angeordneten Schieber 12* Insoweit handelt es sich um eine übliche Maßnahme* Ist jedoch der Zündbrenner 1 mit seinem Brennergeschränk 3 im ganzen so ausgelegt, wie es sich aus der Fig. 1 ergibt, so wird man im allgemeinen dem Doppelmantelzylinder 7 eine Länge verleihen, die etwa zwei Drittel der Länge des Luftkanale 4 ausmacht.

Claims

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1. Kraftwerkskesselfeuerung mit einer Mehrzahl von Zündbrennern, - letztere mit

Brennergeschränk,

kreiszylindrischem Luftkanal für die Verbrennungsluft und konzentrisch im luftkanal angeordnetem Ölzündbrenner, wobei der Luftkanal sowie die Luftversorgung für den Betrieb des ölzündbrenners mit Heizöl ausgelegt sind und der Ölzündbrenner im Luftkanal eine ölzündbrennermündung rait Impeller aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß in den Luftkanal (4) ein im Bereich des Impellers (6). endender Doppelmantelzylinder (7) eingebaut ist, der von der Verbrennungsluft durchströmbar ist, der den Verbrennungsluftstrom in einen Kernluftstrom sowie in einen Mantelluftstrom aufteilt und dessen Doppelmantelzwischenraum (8) in Strömungsrichtung gesehen vor dem Impeller (6) mündet,

daß an den Doppelmantelzwischenraum (8) auf der der Mündung gegenüberliegenden Seite eine Braunkohlenstaubleitung (9) angeschlossen ist, mit der ein Braunkohlenstaub/ Trägerluft-Strom tangential in den Doppelmantelzylinderzwischenraum (8) einführbar ist,

daß ferner der ölzündbrenner (5) als Ölpilotbrenner für den Betrieb des Zündbrenners mit Braunkohlenstaub betreibbar oder gegen einen ölpilotbrenner austauschbar ist und

daß endlich der Kernluftstrom sowie der Mantelluftstrom durch den Durchmesser des Doppelmantelzylinders (7) für den Betrieb des Zündbrenners mit Braunkohlenstaub ausge« legt sind, wobei der ölpilotbrenner (5) als Stützflamme arbeitet,

2. Kraftwerkskesselfeuerung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Braunkohlenstaubleitung (9), einschließ-

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lieh. Staubaufbereitung und Hilfsaggregaten, sowie der Doppelmantelzylinder (7) für eine Staubbeladung dee Braunkohlenstaub/Trägerluft-Stromee von etwa 3 bis 10 kg, vorzugsweise 4 bis 8 kg pro Kilogramm Förderluft eingerichtet sind.

3. Kraftwerkskesselfeuerung nach einem der Punkte 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der als Ölpilotbrenner arbeitende ölbrenner (5) für bis etwa 5 % der gesamten Brennerleistung eines Zündbrenners ausgelegt ist,

4. Kraftwerkskesselfeuerung nach einem der Punkte 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß der Doppelmantelzwischenraum

(8) in Strömungsrichtung vor dem Impeller (6) eine Mündung (10) aufweist, die nach außen hin konisch erweitert ist.

5. Kraftwerkskesselfeuerung nach einem der Punkte 1 bis 4» gekennzeichnet dadurch, daß die Braunkohlenstaubleitung

(9) über eine Verteilerringkammer (11) tangential an den Doppelmantelzwischenraum (8) angeschlossen ist*

6. Kraftwerkskesselfeuerung, gekennzeichnet dadurch, daß der ölzündbrenner (5) eine austauschbare Öllanze oder -düse aufweist und dadurch auf Stützflammenbetrieb umstellbar ist.

7. Kraftwerkskesselfeuerung nach einem der Punkte 1 bis 6, in der Ausführungsform mit vor dem Luftkanal angeordnetem Schieber, gekennzeichnet dadurch, daß der Doppelmantelzylinder (7) etwa zwei Drittel der Länge des Luftkanals (4) aufweist.

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8. Kraftwerkskesselfeuerung nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Innendurchmesser des Doppelmantelzylinders (7) etwa mit dem Durchmesser des Impellers (6) übereinstimmt.

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