DD268364A3

DD268364A3 - Drallbrenner fuer ballasthaltige brennstaeube

Info

Publication number: DD268364A3
Application number: DD29328486A
Authority: DD
Inventors: Thomas Lux; Ullrich-Steffen Altmann; Wolfgang Burkhardt; Lothar Schleiss; Helmut Trepte; Burckhard Fietze; Klaus-Wilhelm Reuter; Helmut Effenberger
Original assignee: Zittau Tech Hochschule
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1989-05-31

Abstract

Die Erfindung beinhaltet einen Drallbrenner fuer ballasthaltige Brennstaeube und ist vorzugsweise in mit Rauchgas trocknenden Muehlenfeuerungen geringer Ventilatonsleistung, dabei speziell fuer direkteinblasende Schlaegermuelen geeignet. Erfindungsgemaess erfolgt dies durch die Anordnung der Kanaele und Einbauten. Figur

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Drallbrenner zum Verbrennen staubförmiger Brennstoffe, insbesondere ballasthaltiger Kohlen und anderer feuerungstechnisch schwieriger Brennstoffe, vorzugsweise in mit Rauchgas trocknenden Mühlenfeuerungen ohne Brüdentrennung, und ist speziell für den Betrieb mit direkteinblasenden Schlägermühlen geringer Ventilationsleistung geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannte technische Lösungen zur Verbrennung ballasthaltiger und zündschwieriger Brennstoffe in Staubfeuerungen sind Drallbrennerkonstruktionen mit der funktioneilen Zielstellung, mittels Verdrallung des Brennerstrahls ein inneres Rückströmgebiet aus heißen Verbrennungsgasen zu erzeugen und die Aufenthaltszeit der Brennstoffpartikel im brennernahen Bereich gegenüber konventionellen Konstruktionen wesentlich zu erhöhen.

Bekannt sind Vorrichtungen, bei denen das Brennstoff-Trägergas-Gemisch durch ein zentrales Rohr oder durch einen ein zentrales Versperrungsrohr umschließenden Ringkanal, und der den Hauptanteil zum Drehimpuls des Brennerstrahls liefernden verdrallten Verbrennungsluftstrom durch einen weiter außen liegenden Ringquerschnitt zugeführt wird. Nachteilig an dieser Lösung ist, daß der innerhalb des verdrallten Luftstrahls positionierte schwach- oder unverdrallte Brennstoff-Trägergas-Strahl bei hohem Austrittsimpuls, wie er für mit Rauchgas trocknende Mühlenfeuerung typisch ist, die Ausbildung der inneren Rückströmung behindert oder völlig unterdrückt und nur durch technologisch oft nicht realisierbare starke Drallerzeugung vom Drehströmungsfeld der Luft erfaßt wird. Ein weiterer Nachteil ist, daß die bei konventionellen Brennern ohne Drall die Zündung bewirkende Ansaugung von äußerem heißem Umgebungsmedium, die beim Drallstrahl besonders intensiv ist, nicht wirksam werden kann, da der außenliegende Luftstrahl den aufzuheizenden Brennstoff-Trägergas-Strahl abschirmt. Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung nach DE-OS 2908448 zur Beeinflussung des Zündgeschehens und der Ausbrandcharakteristik dadurch, daß der Verbrennungsluftstrom unterteilt in mehrere Stufen durch unterschiedliche Austrittsöffnungen, die den Brennstoffkanal umgeben, zugeführt wird. Dabei ist vorgesehen, im Inneren des zentralen Brennstoff-Trägergas-Kanals eine Kernluftdüse zu positionieren, die jedoch in keiner der bisherigen technischen Lösungen den gesamten erforderlichen Drehimpuls erzeugt.

Die stufenweise Luftzufuhr soll in der brennernahen Zone ein die Zündung begünstigendes Regime schaffen. Der Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die Mängel der bereits genannten Lösung nicht beseitigt sind und das die beabsichtigte stufenweise verzögerte Luftzugabe die Drehimpulsübertragung auf den Brennstoff-Trägergasstrom, sowie die Erzeugung der inneren Rückströmung noch mangelhafter gelingen.

Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung nach DD-PS 204746 zur Schaffung eines zündsicheren Gemischs im brennernahen Bereich, derart, daß der von den Brüden abgetrennte Brennstoffstrahl zentral zugeführt wird und von dem drallbeaufschlagten Frischluftstrom umgeben ist. Es folgt ein konisch ausgebildeter Primärbrennraum, an dessen Ende ein mit den Brüden beaufschlagter ringförmiger Kanal vorgesehen ist.

Der Nachteil dieser Anwendung besteht darin, daß ihr Funktionsprinzip an die Vorschaltung einer Brüdentrenneinrichtung gebunden ist, die eine zusätzliche Verfahrensstufe darstellt.

Insbesondere bei schwachventilierenden Schlägermühlen ist diese Brennstoffaufbereitung nicht durchführbar. Die Einmischung heißen äußeren Umgebungsfluids in die Zündzone wird durch die Anordnung des Brüdenkanals verhindert. Die Absenkung der Brennstoffpartikelgeschwindigkeit durch die Wirkung des luftseitigen Dralls wird für den Brüdenstrahl ungenügend wirksam. Der erfindungsgemäß erforderliche Brennerkonus bedingt einen großen Brennerdurchmesser, wie er für Hauptbrenner mehrflammiger Dampferzeuger nur mit großen Aufwendungen realisierbar ist.

Bisher bekannte technische Lösungen, die auf dem Prinzip der Verdrallung des Brennstoffstromes beruhen, sind nicht für den Einsatz in Schlägermühlenfeuerungen geeignet, da sie der Geometrie des Staubaustragsschachtes der Mühle keine Rechnung tragen und derträgergasseitige Druckverlust zu hoch wird bzw. zu nicht realisierbaren Brennerdurchmessern führen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die stabile Zündung und ein hoher Ausbrand ballasthaltiger Brennstäube in Dampferzeugern mit niedrigventilierenden Mühlen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner zur Verbrennung ballasthaltiger Brennstäube in Mühlenfeuerungen mit geringer Ventilationsleistung bei stabiler Zündung und hohem Ausbrandgrad zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der einbautenlose, äußere Kanal für das Brennstoff-Trägergas-Gemisch den Verbrennungsluftkanal und das darin zentral angeordnete Versperrungsrohr umschließt. Das Versperrungsrohr trägt die Drallerzeugungseinrichtung und kann offen oder geschlossen sein. Wird der Hauptteil des Brennstoff-Trägergas-Gemisches durch den äußeren ringförmigen Kanal, der kleinere Teil durch das geöffnete zentrale Versperrungsrohr und die verdrallte Verbrennungsluft der Brennkammer zugeführt, bilden sich intensive innere und äußere Rezirkuiationszonen, in die große Mengen heißen Umgebungsfluids einströmen. Dadurch wird eine stabile innere und äußere Zündung erreicht und es bildet sich eine kurze Flamme großer Strahlungsintensität und hohem Ausbrandgrad

Die Aufteilung des Brennstoff-Trägergas-Gemisches ist regelbar.

Es ist weiterhin erfindungsgemäß, daß das zentrale Versperrungsrohr geschlossen sein kann oder der Verbrennungsluftkanal ohne zentrales Versperrungsrohr, jedoch mit Drallerzeugungseinrichtung, ausgestattet ist und das gesamte Brennstoff-Trägergas-Gemisch über den äußeren Ringkanal strömt.

Die mit Brennstoff-Trägergas-Gemisch beaufschlagten äußeren Ringkanal und zentrales offenes Versperrungsrohr können mit Dralleinrichtungen versehen werden.

Das zentrale offene Versperrungsrohr kann mit einem Zweitbrennstoff-Trägergas-Gemisch beaufschlagt werden oder ein Teil des Gemisches kann dem hier strömenden Brennstoff-Trägergas-Gemisch zudosiert werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung (Fig.3) ist ein Längsschnitt durch den Brenner dargestellt.

Ein mit Braunkohlenstaub betriebener Dampferzeuger besitzt die Brennkammer 12, die durch die Brennkammerwand 11 nach außen begrenzt ist.

In der Brennkammerwand 11 ist der Kohlenstaubkanal 4 als Muffel ausgeführt.

Der Luftkanal 3 ist mit der Halterung 13 in der Brennkammerwand 11 verankert.

Die Luft wird durch die Luftzuführung 10, den Luftkanal 3 und die aus gleichmäßig über den Radius des Versperrungsrohres 1 verteilten Schaufeln bestehende Drallerzeugungseinrichtung 5 in die Brennkammer 12 geleitet.

Dem aus der Mühle geförderten Brennstoff-Trägergas-Gemisch wird im Kohleaustragsschacht 8 durch die Entnahmevorrichtung 9 ein kleinerer Teilstrom entnommen, der das nach der Brennkammer 12 offene Versperrungsrohr 1 durchströmt, während der größere Teilstrom durch den Kohlenstaubkanal 4 in die Brennkammer 12 geleitet wird.

Der Brennstaubkanal 4, der Luftkanal 3 und das Versperrungsrohr 1 sind als Rohrkanäle ausgeführt.

Claims

1. Drallbrenner für ballasthaltige Brennstäbe als koaxiale Rohranordnung ausgeführt, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Drallerzeugungseinrichtung 5 ausgestatteter Verbrennungsluftkanal als zentrales Rohr 2 oder als ein zentrales Versperrungsrohr 1 umschließenden Ringkanal 3 ausgeführt ist, der von einem ringförmigen Kanal 4 für das Brennstoff-Trägergas-Gemisch umgeben ist und das zentrale Versperrungsrohr 1 brennkammerseitig offen oder geschlossen ausgeführt wird.

2. Drallbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale, einbaulose Versperrungsrohr 1 der brennkammerseitig geöffneten Bauweise mit einem Teilstrom des Brennstoff-Trägergas-Gemisches beaufschlagt, wobei der Hauptteil durch den äußeren ringförmigen Kanal 4 zugeführt wird.

3. Drallbrenner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Brennstoff-Trägergas-Gemisch führenden Kanäle 1 und 4 mit Drallerzeugungseinrichtungen ausgeführt werden können.

4. Drallbrenner nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchsatzaufteilung des Brennstoff-Trägergas-Gemischesauf den äußeren Ringkanal 4und das zentrale Versperrungsrohr 1 in geöffneter Bauform regulierbar? ist.

5. Drallbrenner nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in das zentrale Versperrungsrohr 1 in geöffneter Bauform an beliebiger Stelle dem Brennstoff-Trägergas-Gemisch ein mengenmäßig regulierbarer Zweitbrennstoff 6 zudosiert werden kann.

6. Drallbrenner nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Versperrungsrohr 1 in geöffneter Bauform an beliebiger Stelle mit einem mengenmäßig regulierbaren Zweitbrennstoff-Trägergas-Gemisch beaufschlagt werden kann.