DE1551939A1 - Verfahren zur Temperaturregelung des ueberhitzten Dampfes bei mit Wirbelbrennern versehenen Dampfkesseln und Wirbelbrenner zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren zur Toriperaturregelung de2 Überhitzter,

  Dampfes 'L-Je-*L mit Wirbelbrennern versehenen Dampf-

  kesseln und 1,firbelbronr-r-#r zur DurcIaführung des

  Die i#-r-findung betrifft ein V-erfahren zur Temperaturrege-

  lunG des ÜberhitZten Danip-L'es bei mit, Wirbelbrennern verse-

  henen DL.m-k)fILcesceln sowie Wirbelbrenner zur Durchführung die-

  ses V..jrfahreiis.

  Es ein Verfahren zur Temperaturregelung des überhitz-

  ton Dciip-Cos be--iL D"#ii_7)fkesseln durch Verschiebung der Hoch-

  -bei,i-oer,-iturbi#e."in7,one in der Höhe der Feuerung., bekannt, das

  darin besteht, daß die Leistung der in horizontalen Reihen

  CD

  in der HÖhe der Feuerunr"- .-.iii-#eord neten Brenner geändert wird

  b-i--,;-L-i",chc Patentschrift 121-1).

  dieses Verfahrens wird durch Schwierig-

  dlie ;sich aus der Eihöhun#- der Tempo-

  der abzu.,3chaltenden Brenner bei der Än-

  (ter Lel'ij-L-ung bis zum Nullwert ergeben.

  D#--.#:über hinaus -entstehen bei der Änd,erung der stung

  C)

  Sch##.,ier-4,kei-,4jen bei dc#r erhÖhter L-Lift.-ien,2,en, da

  oL--h die B2triebsart in iiianchen F,:!,'llc;ii vorl unter-

  Es ist auch schon vor eschlus(#ii und in der Pra:-,-*L,:, e--Trobt

  9

  #..jorJen, die des durch

  Rich-IG-er- des Brennstoff-Luf Cler in !-iLc#ii

  ,- #-j- -- , --1 Utels DrE#-iiunE-; der Bren-

  Ob,--j?- und Unter-Ü-#I J.--

  ner C,:n---chzufÜhi-en.

  D JL -- Aj--, 7 e 1 id -, i n L f; -- V I. uh, -i;-" 3 C t; d 0 c c; -: I e 1: 0 S t r u-'

  tiv-- erl'or# CL-I-z der Di-ciiu.--"- der

  die Aerodjiiap"-4*'-#,- des geändert ;..ii- D--

  z#us entstehen b * - - -- --istriktion von Bren-

  nerbaugrupper die die Drohunr- der

  und unbi#"r tniLsen

  Dor Erfindung liegt die zugzunde, ein Ver-L#a£1.-en zur

  Temperaturregelung des über.hitzten- Dampfes anzugeben, das

  die Re-elung in einem verhältnismäßig breiten Bereich ohne

  C)

  DrChun- der Brenner und Änderun- ü,-nr Leistunr## derselben er-

  möglicht.

  Zur LÖsuneieser Aufgabe ist das Verfahren zur

  -L ti

  regelung des überhitzten D,---,r.-.-.Dfes be' nit Wii;r)-albrennern

  versehenen Dampfkesseln durch Verschi-##bullg*d3r

  raturbrennZone in der Feueiung d#-#r HÖhf# nach erfiii(

  zeichnet, den p,aDL-nen1,lirbeiii belieLch-

  gemäß dadurch gekelin

  barte.r p-aralleler# V(Drzus##wei--.e Vertikal ailgeordneter Br#'il-

  nerreihen oder .3inzeiner Paare, vorzugsweise hor-;zoiital an-

  e E; derartig gegensin-nigo Rota-

  geordneter BrL.-rui(--rr Ihen, ein

  e-'lt wird, da'2 d-*.e Vektoren der Umfangs-

  tionsrichtung zuget

  -n d(:;ii angreazenden

  ge.-#chwind"-glze- tten der gegen-

  LU

  sInnig rotl- renden Flainmenwirbel -'ra weseiit,-L-*,.chen ini, t- der vor-

  gegebenen H#)(.#l-ite-,aueraturzor,0 v-l-

  len.

  samenf al..L

  ii-#du#.ch gekennze

  Eine bevorzugte Au c'r#zi#3 t

  daß glcichzeitig m-'#-t der R")i;at-'-onz-,rich-#unG der

  so d.e Dein Rü'at-.o-,. der-

  se b`II Ge ndert wird.

  Zur de:- V l-

  U

  -:r#-rC hbarc- F-*'--7,i-£1,----#-,D-z-----',itu--..g. der

  drö 3.

  t-,ing dcrLi:r-4i- a-c- t!-*-iier Lziidere drel-ibar

  b. det G? dzi#- 'un- d!#---

  dabei d--*e Ro-un

  Triruns ri,

  bre

  Weist der c

  fühz-ungsform erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß

  d-Le uiibeivegl-L*.zhe Führuitsvorrichtung Elemente aufweist, die

  die Rotation des Flaniieliwir-bels in einer Richtung herbei-

  fÜhren., ferner Elemente, die die Rotation des Flammenwir-

  bels in der in,Bezug auf die genannte Richtung gegensinnige

  Richtung herbeiführen sowie eine Vorrichtung zum jeweili-

  gen Anschluß der genannten Elemente und zur Änderung des

  Dal-chgc-ngscuer.,:,chnittes derselben aufweist.

  Da--# VerlPahren nach der Erfindung e-rmög'L_-*,cht es, die T..;mpe-

  ratur des Übei:,1-ri-tzten D,#ur pfes in einem Bereich von 90 0 C

  und mehr während c-in(#.-# Z(3--itruumes von bis zu 9-12 Minuten

  zu regeln.

  In den ZeJ-chnungen sind Schemas- der Zusammeirviii:Okung der

  der Brenner sowie Au.-.--'L'üh-rungsbeispiele der

  erf--#-r-dun-gsgemä3erL Wirbelbrerurier dargestellt. Es zeigt

  Fig. 1 die G#---scb-%,iindigke.*-u'sfelder der zusammenwirkenden

  bei der Vers-.hi(.;bung der Hochtempe-

  r,atu-i#lureanzorie -nach unten;

  F.*g. 2 die Versch-i ebung der Hochtemperaturbrennzone nach

  oben;

  F' -. 7 bi s 5 S hemas der Rotatioir:,richtungen der Flammen-

  CD

  rbe #Ur varsch-

  w-; fedene Varianten drdr Anordnung der

  B r e i-ni e r #z-r. der Fi,ciiU' des Kiesssels (die Schemas sind

  für den Fa'l der Verochiebung der Hoc-iit#,#mperatur-

  L

  Brennzone nach untE3n angegeben);.

  -Fig.'6 bis AuGführiangsbeispiele des Wirbelbrenners mit

  drehbaren FÜhrLiiin,#svorr-;chtungeii;

  Fig. 10 den Wirbelbrenner mit unbeweglicher Führungsvorrich-

  tung.

  Fär das erfind:ungsge-äUbe V--rf --.hren i:--t die Libringung der

  Wirbelbrem-ler 1 und, 2 i# 2) an der Front des Kessels

  (der i,3t in der Ze"*cl-i-nung nicht -dargestellt) der-

  artiger Entfernung 1 voneinander vorzusehen, bei der eine

  aarody--iat;,iische Einw-1.2bang auf die Flammen#-,iirbel der genann-

  ten Brenner beobachtet wIrd. Diese Entfernung entspricht

  üblicherweise dem beim K2esselbau festgelegten Abstand der

  Anordnung der Brenner.

  Dabei werden den FlarLmen-tiirbeln der Brenner 1., 2 bei: den

  einzelnen Paaren der horizontalen Reihe gegensinnige Rota-

  tionsrichtungen zugeteilt, wie es durch di.e Pfeile angedeu-

  tet ist. Dadurch sind die Geschwindigkeitsvektoren'-V 1 und

  V, angrenzender Abschnitte der Wirbel nach unten (Fig. 1)

  oder nach oben (Fig. 2) gerichtet, wodurch es mÖglich wird,

  den Mittelvektor des gesamtenGeschwindigkeitsfeldes der

  Breiiner ebenso nach unten oder nach oben zu richten und folg-

  lich die Hochtemperaturbrennzone in der Feuerung ebenso

  nach unten oder nach oben zu verschieben. Mit der Änderung

  der Stellung der Hochtemperaturzone in der Feuerung des Kessels ändert sich Dein durch die Schirmoberflächen des Dampfkessels aufgenommene Wärmeanteil, so daß die Tempera-0 tur des überhitzten Dampfes geregeltwerden kann.
• Eine zusätzliche Temperaturregelung der überhitzten D3mpfes kann auch noch durch die Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der zusammenwirkenden Flammenwirbel der Brenner vorgenommen werden.
• Bei großer Anzahl von Brennern an der Front des Kessels CD wird den Flammenwirbeln benachbarter und vert-41-kal angeordneter Brennergruppen (Gruppe der Brenner 1 bzw. Gruppe der Brenner 2 in den,Fig. 3 bis 5) eine untereinander gleiche aber von Gruppe zu Gruppe gegensinnige Rotationsrichtung CD vermittelt, bei der die Vektoren der Umfangsgeschwindig-.k:eiten angrenzender sowie gegensinnig rotierender Wirbel mit der vorgegebenen Richtung der Verschiebung der Ho3h-be:n1)e#-raturzone (die Rotationsrichtung in den Fig.' bis 1; entspricht der Verschi--#bung der Hochtemperaturzone nach unten) zusama)--nf allen.
• Zur Verschiebung der HochteLiperaturzone nacloben (was zur ErhÖhung der Temperatur des Überhitzten.Danpfes führt) ist es erforderlich, die Rotationsrichtungen der Brennerl bzw.2 durch gegensinnig gerichtete Richtungen zu ersetzen. Für.die Durchführung des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn die Mittel zum Änderung der Rotätionsrichtung der Flammen- wirbel bereits in der Konstruktion der Wirbelbrenner vor--gesehen'sind. Zu diesem Zweck weist die Schnecke bei einem' Brenner mit schneckenartige3:#Führungsvorrichtung 4 (Fig. 6,7) eine Doppelwandung auf, deren Ihnenteil 4a zum Luftaustritt au.s dem Fenster 5 drehbar ausgebildet ist. Der Brennstoff wird dem Brenner durch die Rohrleitung 0- zugefÜhrt. Die Rotationsrichtung des Plammenwirbels wird durch die Drehung -des Teiles 4a mittels-des mechanischen Antriebes 7 geändert. Bei dem Brenner mit -sehau.-'L"elartiger Führungsvorrichtugg 8, äa (Fig.- 8, 9) können sich die Schaufeln 9, 9a in beiden-Richtungen in Bezug auf die durch die Längsachse des Bren--ne.rs und die Rotationsachse der Schaufel durchgehende Ebene drehen. -Die -Rotation wird durch die Antriebe 10, 10a er-,-reicht,. Von der Drehung der Schaufeln.9, 9a in Bezug auf die genannte Ebene abhängig, ist die Rotationsrichtung des Flammenwirbels Uhrzeigersinn oder gegensinnig hierzu. Bei dem Wirbelbrenner mit unbeweglicher Schaufelvorrich-. tung 11 (Fig. 10) sind Schaufeln (Elemente) 12,13 vorgesehen, die an verschiedenen Seiten derjenigen Ebene angeordne«'t-o sindl die durch d-ie Längs-ächse des Brenners sowie durch die auf einer Geraden angeordneten Innenkante-n. der Schauf ein durchgeht. Die Ändenang der Rotationsrichtung

  des Flammenwirbels des Brenners wird durch die Vor richtunj-

  l'!- el-reicat, die einen die Schau-Celn 12 oder 13 wahlweisp-

  abschließenden Ringschieber aulwei-st, der durch den An-

  tricb 15 bs--,jeGt wird.

  Die Geshhwindigkeit der Rotation der Fla.mneriivirbel bei den

  Genamiten AusfiVriruii,- ,sbeispielen der in den Fig. 6 bis 10

  dargestellten Wirbelkammem wird durch die VerschiebunG der

  beweslichen Details (d.h. des Teiles LK-a der Doppelwandung

  ili der, Fig- 6, 7; der Schaufeln 9, an in Fig. 8. 9; der

  Vori---!*.--'-tung 14 in der Fig. 10) --In Bereichen feslügelegt, bei

  k - Änderung der. Rotat- onsrichtung- des Flamen-

  welchen heinc

  des Brenners erfolgen JL--ann.

Claims (1)

1. PatentansprÜche Verfahren zur Temperaturregelung des Überhitzten Dampfes bei mit Wirbelbrennern versehenen Dampfkesseln durch Verschiebung der Hochtegperaturbrennzone in der Feuerung der HÖhe nach" d a d u r c h g e k e n n z e'i c h n e t , daß den Flammenwirbeln benachbarter paralleler, vorzugsweise vertikal angeordneter Brennerreihen oder einzelner Paare, vorzugsweise horizontal angeord--aeter Brennerreihen, eine derartig gegensinnige Rotationsrichtung zugeteilt wird, daß die Vektoren der Umfangsgeschwindigkeiten in den angrenzenden Abschnitten der gegensinnig rotierenden Flammenwirbel im wesentlichen mit der vorgegebenen Verschiebungsrichtung der Hochtemperaturzone zusammenfallen.' 2. V--irfahren nach Anspruch 1, dadurch gekanrkzei--hnet, daß Gleichzeitig mit der Änderung der Rotationsrichtung der Flammenwirbel die Geschwindigkeit der Rotation derselben geändert wird. Wirbelbrenner zul Durch.-L'Uü-ii-an-- des Verfahrens nach einem der AnsprÜche 1 oder 2 mib einer drehbaren.Führungsvorrichtung, dadurch gekennzei chii e t , daß die Führungsvorrichtung (4a, 8, 8a) derart aus einer Stellung in eine andere drehbar ausgebildet ist, daß dabei die Rotatioli3richt;ung des Flammenwirbels geändert wird. 4. Wirbelbrenner zur DurchfÜhrung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mit unbeiie"-,-1-J---her Führungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die unbewegliche Führungsvorrichtung ('11) Ele;#jente (12) aufweist, die die Rotation des Flamäenwirbels in einer Richtung herbeiführen, ferner Elemente (13), die die Rotation des Flammenwifbels in der in Bezug auf die 'genannte Richtung gegensinnigEnRichtung herbeiführen so-0 CD wie eine Vorrichtung (14) zum jeweiligen Anschluß der -enannten Elemente (12 1-9) und zur Änderung des Durchgangsquerschnittes derse'Lben aufweist.