DD209894A1 - Anordnung zum zuenden eines kohlenstaub-zuendwirbelbrenners - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Zuenden eines Kohlenstaub-Zuendwirbelbrenners, wobei in das Primaergemisch fuehrenden Innenrohr eine elektrische Zuendeinrichtun g undein Zentralrohr angeordnet ist. Dabei soll die elektrische Zuendeinrichtung im Brenner-Innenrohr direkt angeordnet und eine solche Bedingung geschaffen sein, dass eine sichere und stabile Zuendung entsprechend einem Gas- oder Oelbetrieb erreichbar ist. Dies wird dadurch erreicht, dass Heizstaebe eier elektrischen Widerstandsheizung vom Zentralrohr bis in den Bereich einer Rueckstroemzone des Brenners angeordnet und die Heizstaebe an einem im Zentralrohr gefuehrten verschiebbaren Haupttraeger befestigt sind.

Description

Titel der Erfindung

Anordnung zum Zünden eines Kohlenstaub-Zündwirbelbrenners

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Sünden eines Kohlenstaub-Zündwirbe!brenners

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Zufuhr von Zündenergie erfolgt in einem Kohlenstaub-Zündwirbelbrenner über einen in seinem Zentralrohr angeordneten Öl- oder Gasbrenner mit elektrischer Initialzündung für öl bzw. Gas mit Hilfe ο iner bandelsüblichen e lekt r-i sehen Zündk-3 r ζe ♦ Zur Sinsparung -von Öl und Gas für Zündswecke ist schon vorgeschlagen worden, das Xohlenstaub-Luft-Gemisch durch Zuführung von Wärmeenergie in Porm von überhitztem Dampf weitgehend vorzuwärmen, Ss ist weiterhin vorgeschlagen worden, in das Primärgeisisch führende Innenrohr eine elektrische Lichtbogen-Zündeinrichtung anzuordnen, die das Primärgemisch, bei Verzicht auf eine öl- oder Gasflamme, direkt zündet. Siae stabile Zündung ist jedoch rait herkömmlichen Zündkerzen nicht erreichbar, es muJ3 ein elektrischer Lichtbogen erheblich höherer Leistung zum Einsatz gebracht werden. Bbenso muß das Primärgemisch eine relativ konstante Zusammensetzung aufweisen, andernfalls wird die ohnehin komplizierte Steuerung der Einrichtung an einem großen Kessel kaum beherrschbar.

2s ist weiterhin bekannt, die 7iandung der das Primärgemisch führenden Leitung oder der Muffel elektrisch zu beheizen. Nachteile dieser Lösung sind die hohe Wärmeabfuhr durch den Sekundärstrom und eine

relativ niedrige Mischtemperatur der Luft, die schließlich am Kohlenstaubkorn zur Verfügung steht.

Außerdem ist schon vorgeschlagen »-orden, in der Brenner-Aufahrleitung und/oder in der Hauptbrennerleitung über den Rost und/oder in der Rauchgasrücksaugleitung elektrische Heizeinrichtungen anzuordnen und eine Zündung des Primärgemisches und/oder der Verbrennungsluft zu erreichen·

Diese lösungen erfordern jedoch einen hohen Aufwand gegenüber der unmittelbaren Gewinnung von Zündenergie aus der Verbrennung des Staubstromes· Unabhängig davon erfordert jede Vorwärmung eine Initialzündquelle, deren Leistung durch die Vorwärmung nur verringert wird· Eine Zündung muß in den Zuleitungen aus Sicherheitsgründen ausgeschlossen werden, sie darf erst im Brennermund erfolgen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Bi'findung ist eine Anordnung zum direkten, stabilen Zünden. eines Kohlenstaubstromes, ohne den ÜEwreg über eine.öl- oder Gasflamme, unter Hutzung der bekannten Vorteile eines Brenners mit Hr'allstrahl (Wirbelbrenner) zu entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt-die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Zündeinrichtung im Brenner-Innenrohr direkt anzuordnen und dadurch im Brenner solche Bedingungen zu schaffen, wie sie bisher mit einer zentral angeordneten Gas- oder Ö!flamme erreicht wurden· Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß Heizstäbe einer elektrischen Widerstandsheizung vom Zentralrohr bis in den Bereich einer Eückstromzone des Brenners angeordnet und die Heizstäbe an einem im Zentralrohr geführten verschiebbaren Hauptträger befestigt sind.

Au sf ührung s be i sp i e 1

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt die Anordnung der elektrischen Widerstands-Zündsinriehtung im Innenrchr des Zündbrenners im Prinzip«" Im Innenrohr 3 ist sentrisch das Zentralrohr 1 über die Tragrippen 9 angeordnet. Das Ianenrohr weist das Eintrittsgehäuse 2 für das Priiaärgemisch (Primärluft und Kohlenstaub) auf,

Um das Innenrohr 3 ist das Außenrohr 5 mit dem Eintrittsgehäuse 4 für die Sekundärluft angeordnet. Innerhalb des Außenrohres 5 sind die Axialleitgitter β vorgesehen.

Am Außenrohr 5 ist die Austrittsmuffel 7 angeordnet. Innerhalb des Zentralrohres 1 ist die führung 11 zur Aufnahme des den Hauptträger 10 aufweisenden ZündstabbundeIs 8 der- elektrischen Widerstandsheizung angeordnet. Der Hauptträger 10 weist die lochscheiben 12 mit Kontakten auf, wobei die einzelnen Heizstäbe des Zündstabbündels 8 von den Kontakten 14 der lochscheiben 12 aufgenommen sind. Die Heizleistung der Heizstäbe des ZündstabbundeIs 8 ist entsprechend den Anforderungen steuerbar.

Die Anordnung des Zündstabbündels 8 erfolgt dabei so, daß ein Teil des Bündels-bis in den Bereich der Rückströmzone 15 reicht. Innerhalb des Zentralrohres 1 sind die elektrischen Anschlußleitungsn 13 angeordnet. Der Hauptträger 10 ist mit einem Antrieb verbunden, der eine horizontale Hin- und Herbewegung sichert. Entsprechend den Bedingungen des Primärgemisches ist die Anzahl der Heizelemente und die Anordnung des Zündstabbündels 8' vorzunehmen. So ist es ohne weiteres möglich, das Zündstabbündel 8 mehrteilig auszubilden und senkrecht oder schräg zur Strömungsrichtung des Primärgemisches im Inrienr.oar anzuordnen*

Außerdem ist es' möglich, das Zündstabbündel 8 auch im Außenrohr 5 zusätzlich anzuordnen.

Es ist auch möglich, die Zündeinrichtung als geschlossenen Hing auszubilden.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Bei Inbetriebnahme des Zündbrenners wird das Zündstabbündel 8 über den Antrieb des Hauptträgers 10 aus dem Zentralrohr 1 herausbewegt, innerhalb des Innenrohres 3 bis in den Bereich der Rückströmzone 15 fixiert-und über die elektrischen Anschlußleitungen 13 eingeschaltet sowie auf maximale Leistung gesteuert. Dadurch entsteht an den Oberflächen der Heizstäbe des ZündstabbundeIs 3 eine Temperatur bis 1400 ⁰C. Dadurch bildet sich eine Aufheizzone mit einer solchen Temperatur, die ihre «'arme durch Strahlung und Konvektion an die vorbeiströmenden ICohlenstaubteilchen abgibt. Sin Teil der Kohlenstaubteilchen wird

nach dem Vorbeiströmen infolge des Ablösewirbels,der hinter dem Zentralrohr 1 entsteht, zwischen die Heiastäbe des Zündstabbündels 8· treten und dort besonders gute Zündbedingungen erreichen , Nach erfolgter Zündung wird die Heizleistung der Heiastäbe reduziert und bei Erreichen der Hennparameter der sich an der Austrittsauffei 7 einstellenden Zündflamme die Stromzufuhr abgeschaltet sowie der Hauptträger 10 so bewegt, daß das Zündstabbündel 8 im Zentralrohr 1 fixiert ist. Danach erfolgt die kontinuierliche Wärmezufuhr zum nachströmenden kalten Priaärgemisch nur noch durch stabile Rückströmzone 15 des Brenners.

Die Anordnung und die Anzahl der Heizstäbe des ZündstabbundeIs 8 richtet sich nach den Bedingungen des Primärgemisches.

Ss ist auch ohne weiteres möglich, Zündstab bündel 8 im Außenrohr 5 anzuordnen,um die Sekundärluft vorzuwärmen bzw. so anzuwärmen, daß eine Zündung unterstützt wird.

Ein für einen 315 t/h-kohlenstaubgefeuerten Dampferzeuger ausgelegter Sohienstaub-Zündwirbelbrenner hat eine Gesamtleistung von 50 MW, Die dafür erforderliche elektrische Zündleistung beträgt als Davon-· Leistung 1 MW bis 3 MW*

Obwohl eine gesicherte Zündung gewährleistet ist, erfordert die elektrische Zündeinrichtung erhebliche materielle und elektrische Aufwendungen,,

Zur Hedusierung dieser'Aufwendungen weist das Zentralrohr 1 ein führungsrohr (nicht dargestellt) zur Aufnahme der Zünd3tabbündel 8 einschließlich Hauptträger 10 und Führung 11 auf.

In dem zwischen Zentralrohr 1 und Führungsrohr gebildeten Mantelraum ist ein Seilstrom des Primärgemisches eingebunden, indem der Mantelraum über eine Abzweigung mit dem Eintrittsgehäuse 2 verbunden ist.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Die elektrische Zündeinrichtung wird, in Betrieb genommen und zündet den aus dem Mantelraum austretenden Teilstrom des Pri.margemisch.es unter Verwendung der Pristärgemisch-Trägerluft« Die sich stabil ausbildende Zündflamme zündet danach das Primärgemisch unter Zuaiscbung der Verbrennungsluft. Der bereits genannte Kohlenstaub-Zündv/irbelbrenner mit einer Gesamtleitung von 50 ΜΊΥ benötigt in diesen Fall eine elektrische Zündieistung als Davon-Ieistung von 100 kW und die

Teilstrom-Zündleistung als Davon-Leistung- von 1 MW bis 3 MSSf. Ein so ausgebildeter Kohlenstaub-Zündwirbelbrenner realisiert eine kaskadenförmige Zündung, so daß eine wesentliche Minderung des Aufwandes erzielt ist.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:

1. Günstige und schnalle Übertragung hoher Oberflächentemperaturen der Zündenergie auf das Primärgemisch

2. Yerschleißarme Anordnung der Zündeinrichtung,

3. Reduzierung des Aufwandes für die Zündeinrichtung.

Claims (7)

Erfindung sanspruch

1. Anordnung zum Zünden eines Kohlenstaub-Zündwirbelbrenners, wobei im das Primärgemisch führende Innenrohr eine, elektrische Zündeinrichtung und ein Zentralrohr angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch» daß Heiastäbe einer elektrischen Widerstandsheizung vom Zentralrohr bis in den Bereich einer Bückströmzone des Brenners angeordnet und die Heizstäbe an einem im Zentralrohr geführten verschiebbaren Hauptträger befestigt sind·

2· Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Eeizstäbe in einer, am Hauptträger angeordneten lochplatte befestigt sind.

3· Anordnung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die lochplatte mit elektrischen Kontaktstücken versehen ist«

4. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Heizstäbe parallel, schräg oder senkrecht zur Strömung im Innenrohr ange-

5. Anordnung näc'h Punkt 1 bis 4, wobei um das Innenrohr ein mit Dralleinricht ungen versehenes AuSenrohr angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß im Außenrohr ebenfalls Heizstäbe der elektrischen Widerstandsheizung angeordnet sind«

β.

Anordnung nach Punkt 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Heizleistung der Heisstäbe steuerbar ist.

7. Anordnung nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Heizstäbe in einem im Zentralrohr befestigten führungsrohr geführt sind und der durch das Zentralrohr und das Führungsrohr gebildete Mantelraum mit einem Ceilstroni de3 Primärgemisches beaufschlagt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung