DD216778B1 - Kohlenstaub-drallbrenner - Google Patents

Description

Ausführungsbeispiel

Der Drallbrenner besteht im wesentlichen aus dem Primärrohr 1 für das Brüden-Staub-Gemisch und einem Sekundärrohr 2 für die Verbrennungsluft. Am Austritt aus dem Primärrohr sind die Drallschaufeln 3 so angeordnet, daß sie einen Strömungskegel 4 außerhalb des Primärrohres fixieren. Der Brüden-Staubstrom erhält im Drallgitter 3 eine tangentiate Beschleunigung, die zur Erzeugung einer nach außen gerichteten Abströmung führt, die keine Begrenzung durch das Primärrohr erfährt, sondern frei wirken kann. Hinzu korn mt eine zusätzliche Ablenkung der Strömung nach außen, die durch den Strömungskegel 4 erzeugt wird. Damit wird eine starke radiale Abströmung erreicht, die zu einem großen Unterdruckgebiet unmittelbar hinter dem Brenner führt, mit dem eine starke innere Rezirkulation erzeugt wird, die die Rauchgase mit Verbrennungstemperaturniveau an den Brennermund zurückgeführt und hier die Aufwärmung und Zündung des eingetragenen Staub-Gemisches sichert. Der außen befindliche Luftschleier trägt dabei zur Wärmeisolation zur Brennkammer bei, wodurch auch bei kalter Umgebung eine stabile Zündung gewährleistet wird. Gleichzeitig führt die starke Ablenkung des Staubgemisches zur intensiven Vermischung mit dem mit geringerem bzw. ohne Drall eingeblasenen Verbrennungsluftstrom, nach bzw. während dieser Aufheizphase, durch die zurückgesaugten Verbrennungsgase. Der Zeitraum zwischen Austritt der Staubteilchen aus dem Primärrohr und ihr Eintritt in den Luftschleier kann vorzugsweise mit Hilfe des Drallgrades der Luft aber auch mit dem Drallgrad des Brüden-Staub-Gemisches bzw. der Kegelform des Strömungskörpers variiert, d.h. die Aufheizzeit der der Staubteilchen bis zur Zündung optimiert werden. Die Zündung des Staubes erfolgt einmalig durch ein geeignetes Zündinitial am Brennermund.

Die innere Rezirkulation der heißen Rauchgase gewährleistet die Selbststabilisierung der Kohlenstaubzündung für den weiteren Betrieb.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch.

   1 Kohlenstaub-Drallbrenner, insbesondere fur den Zund-bzw Stutzfeuerbetrieb von Großdampferzeugern, mit einem inneren Pnmarrohr fur die Zufuhrung des Bruden-Staub-Gemischesund einem das Pnmarrohr umgebenden Sekundarrohrfurdie Verbrennungsluft, der zumindest ein Drallgitter fur das Bruden-Staub-Gemisch aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß das Drallgitter (3) fur das Bruden-Staub-Gemisch aus der Mündung des Primarrohres (1) ragend angebracht ist und einen an sich bekannten zentral angeordneten Stromungskorper (4) aufweist, wahrend das Sekundarrohr (2) so ausgebildet ist, daß die Verbrennungsluft mit geringerem oder ohne Drall eingeblasen wird

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft einen Drallbrenner zur Verbrennung von staubformigen Brennstoffen, insbesondere ballastreicher Rohbraunkohle, mit einem Primarrohrfur das Bruden-Staub-Gemisch mit einem Drallgitter und zentralem Verdrängungskörper

   Charakteristik der bekannten technischen Losungen

   Fur die Verbrennung von staubformigen Brennstoffen in Dampferzeugern sind Strahlbrenner bekannt, bei denen jeweils über gesonderte rechteckformige Kanäle der Brennstoff und die Luft zugeführt werden. Weiterhin sind Diffusionsbrenner bekannt, wo bereits im Brenner selbst die Zufuhrung der Luft über Düsen tangential in den Bruden-Staub-Gemischstrom erfolgt Die Brenner arbeiten mit äußerer Rezirkulation, um die notwendige Zundwarme an die Brennermundung heranzufuhren Außerdem arbeiten diese mit langen Flammen und benotigen lange Misch- und Ausbrandwege. Deshalb wurden bereits Drallbrenner entwickelt, die zusätzlich zur äußeren Rezirkulation noch eine innere Rezirkulation erreichen sollen, was durch Verdrallung der Verbrennungsluft und/oder des Bruden-Staub-Gemisches erreicht wird (SU 805001) Bei großen Bruden-Staub-Stromen ist mit der Verdrallung allein die zundstabilisierende Rezirkulation nicht zu erreichen Deshalb sind fur solche großen Bruden-Staub-Volumenstrome die bekannten Drallbrenner nicht anwendbar Es wurde deshalb ein Drallbrenner fur derartige Brennstoffverhaltnisse vorgeschlagen, bei dem im Primartonr ein geschlossenes Kernrohr angeordnet ist, das ein Drallgitter tragt. Mit Nachlassen der Wirksamkeit der inneren Versperrung ist dieser Brennerryp nicht fur kleinere Primarrohrdurchmesser anwendbar, wie sie beispielsweise bei Zundbrennern fur Großdampferzeugern benotigt werden.

   Ziel der Erfindung

   Ziel der Erfindung ist es, eine stabile Zündung und Verbrennung bei der Verfeuerung von ballastreichen staubformigen Brennstoffen in Dampferzeugern, vorrangig Rohbraunkohle aus Mahltrocknungsanlagen, zu erreichen

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, einen Drallbrenner mit einem Primarrohr fur das Bruden-Staub-Gemisch und einem Sekundarrohrfurdie Verbrennungsluft, bei dem der Massenstrom des Bruden-Staub-Gemischesdem der Verbrennungsluft gleich ist bzw. ihn übersteigt, so auszubilden und anzuordnen, daß ohne zusätzlichen Stutzbrennstoff eine stabile Zündung erreicht wird.

   Dazu ist erfmdungsgemaß am Austritt aus dem Primarrohr ein Drallgitter so angeordnet, daß es zu einer Verwirbelung des Bruden-Staub-Gemisches erst nach dem Verlassen des Primarrohres fuhrt Durch einen vom Drallgitter fixierten an sich bekannten kegelförmigen Stromungskorper wird die Radialkomponente dertangentialen Abstromung, die im Drallgitter erzeugt wird, noch zusätzlich erhöht Die Zufuhrung der Verbrennungsluft kann dabei verdrallt aber auch unverdrallt erfolgen, da durch die tangentiale Abstromung des Staub-Bruden-Gemisches nach Brenner eine gute Vermischung mit dem Verbrennungsluftstrom erreicht wird

   Es ist zwar ein Rundbrenner mit ringförmiger Staubeinfuhrung bekannt, bei dem vor dem Zentralrohr fur die Sekundärluft ein Verdrangungskegel angeordnet ist und dieser von Wendeflachen und Wendeleisten distanziert und gehaltert ist, die in der Staub- und Luftzuführung eingebaut sind (DD 4528) Bei dieser Losung handelt es sich um einen Rundbrenner ohne jeden Dralleffekt Die auf der Staubseite angeordneten Wendeleisten haben, wie beschrieben, die Aufgabe, eine gleichmäßige Beaufschlagung am Brenneraustritt trotz der einseitigen Staubzufuhrung zu sichern Weiterhin laßt der offene Kegelstumpf, der einem Teil der Sekundärluft den geradlinigen Eintritt an das Zentrum des Flammenkorpers ermöglichen soll, in keiner Weise die typische innere Ruckstromzone eines Drallbrenners entstehen Im Gegensatz dazu weist der Brenner nach der Erfindung durch das am Austritt angeordnete Schaufeigitter eine starke Drallkomponente auf Durch den Verdrängungskörper wird in bekannter Weise die Herausbildung einer starken Ruckstromung heißer Gase innerhalb des Flammenkorpers zusätzlich unterstutzt Durch die erfindungsgemaße Anordnung des Drallgitters nach den Austrittsquerschnitt und gleichzeitig Nutzung als Tragelement fur den Verdrängungskörper, wird dabei ein minimaler Druckverlust in der Staubstromung erzielt und gleichzeitig gunstige Mischbedingungen zwischen Brennstoff und Luft erreicht