DD267548A1

DD267548A1 - Kohlenstaubbrenner

Info

Publication number: DD267548A1
Application number: DD30961487A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Woityczka; Bernd Weiser; Juergen Kuhfs
Original assignee: Thierbach Kraftwerk
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-05-03

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaubbrenner mit einem Zentralrohr fuer das Brennstaub-Brueden-Traegergas-Gemisch und Mitteln fuer eine Bruedentrennung innerhalb des Brenners. Durch konstruktive Gestaltung des Zentralrohres soll die Bruedentrennung durch Stroemungssichtung erreicht werden. Dazu weist das Zentralrohr mindestens zwei jeweils durch eine duesenartige Verengung verbundene als Diffusoren ausgebildete Abschnitte auf. Figur

Description

Erfindunrjsgemäß weist das Zentralrohr mindestens zwei jeweils durch eine düsenartige Verengung verbundene diffusorartlge Abschnitte auf. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind im Anschluß an die düsenartige Verengung ringförmige Leiteinrichtungen, z.B. Drallschaufeln, in dem Zentralrohr angeordnet, die ausschließlich zur Beeinflussung der Randströmung dienen. Durch die Erfindung wird erreicht, daß eine Kernströmung mit hoher Staubkonzentration und damit guter Zündwilligkeit und

eine staubarrre Randströmung mit hohem Brüden- und Inertgasanteil und entsprechend schwerer Entzündbarkeit entsteht.

Dcrnit v<ird für die Kernströmung, insbesondere bei separater Kernluftzuführung, eine erhebliche Verbesserung der Zündbedingungen und des Verbrennungsablaufes erzielt. Die daraus resultierende örtlich sehr hohe Wärmestromdichte sichert

dann auch die Zündung und Verbrennung der Staubpartikel in der reaktionsträgen Randströmung.

Bei der Strömungssichtung wird die höhere Beweglichkeit der Gasmoleküle gegenüber den mitgeführten Staubpartikeln

ausgenutzt.

Ausführungsbeispiel Die nähere Erläuterung erfolgt an Hand der Zeichnung, die eine Teildarstellung des Brenners mit seinem Zentralrohr und den Mantelstromfäden der Staubströmung wiedergibt. Der im Zentralrohr 5 des Brenners geförderte Staub-Trägergas-Brüdenstrom wird im Diffusor 1 vorselektiert, indom Brüden und Rauchgas in die Erweiterung der Randzone einströmen, während die Staubpartikel infolge ihrer Massenträgkeit ihre Bahn nur

unmerklich ändern. In der nachfolgenden düsenartigen Verengung 2 wird durch den außen liegenden Brüden-Rauchgas-Strom der Staubstrahl komprimiert und konzentriert.

Aufgrund der Beschleunigung in der Düse 2 in Verbindung mit der erneuten Aufweitung danach kommt es einerseits zur Konzentration des Staubes durch Strahlkontraktion im engen Querschnitt 4 und gleichzeitig durch Querströmung der Gasanteile

zur Brüdenanreicherung in der Randzone. Mittels der ringförmigen Leiteinrichtung I wird das Herausleiten der Brüden und dos staubarmen Trägergases gefördert. Es entsteht so eine hohe Staubkonzentration in der achsnahen Zone, während das reaktionsbehindernde Gasgemisch nach außen zentrifugiert wird. Im nachgeschauten Diffusor 3 findet die endgültige

Brüdentrennung statt. Es sind auch Brennerausführungen denkbar, die ohne Leiteinrichtung 4 auskommen.

Claims

1. Kohlenstaubbrenner mit einem Zentralrohr für das Brennstaub-Brüden-Trägergas-Gemisch und Mitteln für feine Brüdentrennung innerhalb des Brenners, gekonnzeichnet dadurch, daß das Zontralrohr (5) mindestens zwei jeweils durch eine düsenartigo Verengung (2) verbundene als Diffusoren (1; 3) ausgebildete Abschnitte aufweist.

2. Kohlenstaubbrenner nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß im Anschluß an die letzte düsenartige Verongung (2) ringförmige Leiteinrichtungen (4), z. B. Drallschaufeln, zur ausschließlichen Beeinflussung der Randströmung in dem Zentralrohr (5) angeordnet sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betriff einen Kohlenstaubbrenner, der sich insbesondere für Kesselfeuerungen mit Naßtohleventilatormühlen bei hohem Feuchtigkeitsgehalt lies Brennstoffs oder auch bei hohen Trocknungsgasanteilen infolge niedriger Brennraumtemperatirer. eignet.

Charakteristik des !bekennten Standes der Technik

Um einen als schwerenUündbar geltenden Brennstoff sicher und eigenstabil zu verbrennen, werden Brennstaub und Wasserdampf nach der Mühle in Sichtern oder Zyklonen voneinander getrennt. Dabei wird der Teilstrom mit dem hohen Staubanteil dem eigentlichen Brenner zugeführt, während der Teilstrom mit geringer Staubkonzentration und hohem Dampfgehalt dem sogenannten Brüdenbrenner zugeführt wird (DE-PS 971279; DE-OS 2845915; DD 246353,204140). Damit wird an den Hauptbrennern der Inertgas- und Bodenanteil verringert und die Zündwilligkeit und das Ausbrandverhalten des Brennstoffes deutlich verbessert, was sich iri einem Anstieg der Flammen- und Feuerraumtemperatur auswirkt. Im Bereich dieser heißen Rauchgaszone sind die Einblasstellen der Brüdenbrenner. Trotz der ungünstigen Brennstoffverhältnisse dieser Brenner kommt es infolge der hohen Rauchgastemperaturen zu einer sehn »en Aufheizung des Brennstoffteilchens und damit auch hier zu einer sicheren und stcbilen Verbrennung.

Die Brüdentrenneichter bzw. Zyklone mit den nachgeschalteten Brüden- und Staubleitungen sowie die unterschiedlichen Brenner erfordern einen hohen Aufwand an Material, Raum und Arbeit für Errichtung und Reparatur. Bekannt ist ein Kohlenstaub-Ejektorbrennor, bei dem mittels eines Treibmediums, z. B. Luft, das das Priniärgemisch aus dem Kohlenstaubkanal in einen Verschleißkanal fördert, eine Randströmung um das Primärgsrnisch gebildet wird, ohne daß eine Vermischung von Primärgemisch und Treibmedium erfolgt. Der Brenner weist einen diffusorartigen Einlaufkanal mit einem Durchmessersprung auf, so daß die Randströmung vom Primärgemisch abgeschält wird. Diese Randströmung wird in die Sekundärluftkanäle abgeleitet (DD 239252). Eine Brüdentrennung des aus Kohlenstaub, Brüden und Primärluft bestehenden Primärgemisches ist nicht vorgesehen. Auch bei dem in der DE-PS 561991 beschriebenen Kohlenstaubbrenner mit tangentially Staubzufuhr, bei dem mittels eines tropfenförmigen Prallkörpers und Anordnung einer 90°- und einer 27(P-Umlenkung die Trennung des Kohlenstaubes in eine feine und eine grobe Fraktion vorgenommen wird, erfolgt keine Brüdentrennung. Dies trifft auch auf einen Brenner zu, bei dem Einbauten zur Erzielung einer mit Staubpartikeln angereicherten Strähne Innerhalb des Staubatromes vorgesehen sind (DD 55401*). Zur Verbrennung von ballastreichen Kohlenstaub-Trägergasgemischen sind ferner Brenner bekannt, die eine direkte Brüdentrennung aufweisen. Das Zentralrchr ist als mit dom Kohlenstaubkanal verbundener Zyklon ausgebildet, wobei der Zyklonaustritt den Brennermund darstellt (DD 246351). Diese Benner sind in ihrem Aufbau kompliziert und benötigen zusätzlich eine Hilfsenergie.

Eine weitere bekannte Lösung sieht die Ausbildung dieser mit einem Zyklon ausgestatteten Brenner als Deckenbrenner vor, so daß durch die ve.tikale Anordnung der Staubaustritte und die damit vorhandene Schwerkraftwirkung kein,':· zusätzliche Hilfsenergie erforderlich ist. Die Brüden werdon aus den Zyklonen entgegengesetzt zum Staubsustritt separat über ein Kanalsystem zur Brennkammer an eine Stelle großen Unterdruckes geführt (DD 246?o4). Derartige Deckenbrenner sind jedoch nur in Sonderfällen einsetzbar.

Ziel «'.er Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und mit einfachen konstruktiven und nicht aufwendigen Mitteln den Brüdentrenneffekt im Brenner zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner zu schaffen, bei dem durch konstruktive Gestaltung des Zontralrohres für das Kohlenstaub-Brüden-Trägergas-Gemisch eine Brüdentrennung durch Strömungssichtung erreicht wird, und eine Kernströmung mit hoher Staubkonzentration und eine staubarme Randströmung mit hohem Brüden- und Inertgasanteil entstehen.