DD225489A1 - Zweistoffbrenner fuer kleindampferzeuger - Google Patents

Abstract

Die Anwendung erfolgt an Kleindampferzeugern bis zu einer Leistungsgroesse 12,5 t/h insbesondere beim Einsatz von nichtzuendwilligen Brennstoffen. Ziel der Erfindung ist es, den kostenguenstigeren Brennstoff ohne erhoehte Aufwendungen fuer Umbauarbeiten am Brennersystem einzusetzen. Aufgabe der Erfindung war es, einen Zweistoffbrenner zu entwickeln, der einen separaten oder gleichzeitigen Betrieb von Oel und/bzw. Brennstaub ermoeglicht. Die Aufgabe wurde dadurch geloest, dass die im Zentralrohr des Kohlenstaubbrenners befindliche Oelbrennerlanze mit Drallscheibe und der Luftleitapparat des Kohlenstaubbrenners axial verschiebbar angeordnet sind.

Description

Betrieb mit Öl

Beim Betrieb mit Heizöl wird die Drallscheibe 11 bis zum Mündungsquerschnitt 3 axial verschoben. Die zur Verdrallung des Öls benötigte Luftkomponente gelangt über das Prallgitter 14b zur Drallscheibe 11. Die über das Zentralrohr 2 zugeführte Luftkomponente gewährleistet eine Verdrallung des Heizöles. Zur Aufrechterhaltung des stabilen Wirkungsprinzips des Ölbrenners wird der Luftleitapparat 8 axial in Richtung Sekundärluftgehäuse 5 verschoben, damit die Sekundärluft 4 unverdrallt der Brennkammer zugeführt wird.

Betrieb mit Kohlenstaub

Beim Betrieb mit Kohlenstaub wird die Ölbrennerlanze 9 mit der Drallscheibe 11 axial in den Öffnungsstutzen 13 verschoben. Das ankommende Kohlenstaub-Fördergemisch wird über das Prallgitter 14c dem Zentralrohr 2 zugeführt. Das in einem bestimmten Masseverhältnis Kohlenstaub-Fördergas am Mündungsquerschnitt 3 austretende Gemisch wird der Brennkammer zugeführt. Die zur optimalen Verbrennung benötigte Sekundärluft 4 wird durch tangentiale Einströmung dem Sekundärluftgehäuse 5 so zugeführt, daß diese gleichmäßig verteilt und vorverdrallt in den Ringkanal 6 zwischen dem Zentralrohr 2 und dem dazu konzentrischen äußeren Rohr 7 einströmt. Über den angeordneten Luftleitapparat 8 wird die Sekundärluft 4 verdrallt.

Claims (2)

Erfindungsansprüche:

1 Zweistoffbrenner für Kleindampferzeuger, gekennzeichnet dadurch, daß die im Zentralrohr des Kohlenstaubbrenners befindliche Ölbrennerlanze mit Drallscheibe und der Luftleitapparat des Kohlenstaubbrenners axial verschiebbar angeordnet sind.

2 Zweistoffbrenner für Kleindampferzeuger nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Prallgitter schwenkbar so ausgebildet ist, daß die axiale Verschiebung der Ölbrennerlanze und deren Drallscheibe möglich ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Anwendung erfolgt an Kleindampferzeugern bis zu einer Leistungsgröße 12,5t/h mit nichtrotationssymmetrischer bzw. rotationssymmetrischer allseitig gekühlter Brennkammer. Sie eignet sich insbesondere beim Einsatz von nichtzündwilligen Brennstoffen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Kleindampferzeuger mit nur einem Brenner wurden bisher für flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe genutzt und mit diesen betrieben.

Sollen derartige Kleindampferzeuger aus brennstoffökonomischen Gründen auf Kohlefeuerung umgestellt bzw. für Kohlenfeuerung genutzt werden, so wird aus Gründen kompakter Bauart, hoher Leistungsdichte bei Verbrennung und Wärmeübertragung sowie einfacher Automatisierbarkeit eine Staubfeuerung gewählt.

Gegenüber einer Ölfeuerung oder Gasfeuerung treten bei der Kohlenstaubfeuerung im Fall einer wirtschaftlichen Staubaufbereitung mit nicht übertrocknetem und nicht extrem überfeuertem Staub zusätzliche technische Probleme in Form niedriger Abbrandgeschwindigkeiten, längerer Flamme, ungenügendem Ausbrand, Verschlackungen, Ascheablagerungen, höheren Zündwärmebedarfes und Verschleiß auf. Die Aufrechterhaltung einer stabilen Zündung der Kohlenstaubflammen in engen, stark gekühlten Brennkammern von Kleindampferzeugern kann entweder durch Zündmuffel oder die Erzeugung eines ausreichend großen Unterdruckgebietes innerhalb der Flamme in Brennernähe erreicht werden. Bei Zündmuffeln sind der große Platzbedarf und das große Wärmespeichervermögenbeim Kaltstart nachteilig. Zur Erzeugung eines inneren Unterdruckgebietes im Flammenstrahl ist ein Fliehkraftfeld vorteilhaft. Damit kann gleichzeitig eine für Kohlenstaubbrenner für Kleindampferzeuger erwünschte kleine Flamme erzeugt werden. Bekannt ist die DD-PS 0153911 als ein Verfahren und Brenner zur Erzeugung einer rotierenden Kohlenstaubflamme in vorzugsweise Flammenrohr-Dampferzeugern, wobei der Kohlenstaubbrenner aus einem inneren Rohr ohne Einbauten für ein Primärluft-Brennstaub-Gemisch und einem dieses umschließenden Ringkanal mit einer Verjüngung und einem Luftleitapparat für Sekundärluft besteht, dem sich zur Brennkammer ein Diffusor anschließt.

Diese Kohlenstaubbrenner bekannter Bauart konnten jedoch die an sie gestellten Erwartungen hinsichtlich einer vollständigen Substitution von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen durch Brennstoffe minderwertiger Qualität an Kleindampferzeugern nicht erfüllen. Des weiteren läßt dieser Brenner keine Zweistoffahrweise Öl/Brennstaub zu, welche in zunehmendem Maße in Abhängigkeit von der Brennstoffqualität erforderlich ist, da insbesondere bei diesem Verfahren ein Stützfeuer auf der Basis Öl eine größere Zündstabilität gewährleistet.

Des weiteren gibt es kein geeignetes Verfahren bzw. keinen geeigneten Brenner, welcher eine Öl- bzw. Brennstaubfahrweise ohne Brenneraustausch an den oben beschriebenen Kleindampferzeugern ermöglicht. *

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch eine mögliche Zweistoffahrweise entsprechend den gegebenen ökonomischen Bedingungen, den kostengünstigeren Brennstoff einzusetzen ohne erhöhte Aufwendungen für Umbauarbeiten am Brennersystem vorzunehmen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Dampferzeuger mit engen stark gekühlten Brennerräumen einen Zweistoff brenn er zu entwickeln, der einen separaten oder gleichzeitigen Betrieb von verschiedenen Brennstoffarten ermöglicht, sowie eine stabile symmetrische Flamme und eine definierte Flammensymmetrie erzeugt, damit die reagierende Flamme die Brennkammerberohrung und wichtige Funktionselemente der Brenner nicht berührt und die Verbrennung vor dem Brennkammerende abgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die im Zentralrohr des Kohlenstaubbrenners befindliche Ölbrennerlanze und der Luftleitapparat des Kohlenstaubbrenners sowie die Drallscheibe der Ölbrennerlanze axial verschiebbar angeordnet sind. Das im Zentralrohr befindliche Prallgitter ist so schwenkbar ausgebildet, daß die axiale Verschiebung der Ölbrennerlanze und deren Drallscheibe nicht behindert wird.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend an den Ausführungsbeispielen Betrieb Öl/Kohlenstaub, Öl sowie Kohlenstaub beschrieben. Ein Klein-Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Flammenrohr-Dampferzeuger mit waagerecht liegender nichtrotationssymmetrischer bzw. rotationssymmetrischer Brennkammer besitzt eine Kohlenstaub-, Öl- oder Gasfeuerung. Der Zweistoffbrenner wird in der Stirnwand der Dampferzeugerbrennkammer mittig und ebenfalls waagerecht angeordnet, so daß die Achse des Brenners in Brennkammerlängsachse liegt.

Zweistoffbetrieb Öl/Kohlenstaub

Das Kohlenstaub-Fördergemisch 1 wird mit einem bestimmten Masseverhältnis Kohlenstaub zu Fördergas und über das Prallgitter 14a in das Zentralrohr 2 geführt und tritt mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit aus dem Mündungsquerschnitt 3 aus. Die zur Verbesserung der Verbrennung mit einem optimalen Luftverhältnis außerdem benötigte Sekundärluft 4 wird mittels tangentialer Einströmung dem Sekundärluftgehäuse 5 so zugeführt, daß die Sekundärluft 4 gleichmäßig verteilt und vorverdrallt in den Ringkanal 6 zwischen dem Zentralrohr 2 und dem dazu konzentrischen äußeren Rohr 7 einströmt. Über den Luftleitapparat 8 wird die Sekundärluft 4 verdrallt.