DE916568C

DE916568C - Zyklonbrenner

Info

Publication number: DE916568C
Application number: DED10336A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ewald Schindler
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1951-10-03
Filing date: 1951-10-03
Publication date: 1954-08-12

Description

Zyklonbrenner Die Erfindung bezieht sich auf einen Zyklonbrenner mit kreiszylindrischem Brennraum, welchem das Brennstaub-Luft-Gemnisch axial und die Verbrennungsluft tangential zugeführt werden. Sie besteht darin, daß der Brenner als sternförmiger Verteilkopf ausgebildet ist, der das Staub-Luft-Gemisch unmittelbar vor der Stirnwand parallel zu dieser in eine größere Anzahl radialer Strahlen auflöst.
Wird das Brennstaub-Luft-Gemisch in der bekannten Weise axial mit Drall in den Brennraum eingeblasen, so kommen die Brennstaubteilchen erst nach Zurücklegen eines kürzeren oder längeren axialen Wegstückes, je nach Größe der Teilchen, mit der am Umfange des Brennraumes tangential eingeführten Luft in Berührung. Die Folge davon ist, daß der in Brennernähe liegende Teil des Brennraumes für die Verbrennung nicht ausgenutzt wird, während der restliche, noch zur Verfügung stehende Weg für eine restlose Verbrennung nicht mehr ausreicht. Die Brennraumtemperaturen erreichen daher nicht die Höhe wie bei vollständiger Verbrennung, und der Sehlackenfluß wird mangelhaft. Diese Erscheinungen treten besonders bei gasärmeren Brennstoffen, deren Verbrennungsreaktion langsamer verläuft, zuTage. Es ist versucht worden, bei solchen Brennstoffen durch Verlängerung des zylindrischen Brennraumes einen vollständigen Ausbrand zu erzielen. Da die Verlängerung des Brennraumes aber mit einer Vergrößerung der gekühlten Oberfläche verbunden ist, wird die beabsichtigte Wirkung zum Teil wieder aufgehoben.
Ferner wurde vorgeschlagen, um den Raum in Brennernähe für die Verbrennung nutzbar zu machen, in der Stirnwand des Zyklons nahe dem Umfang Zusatzbrenner anzuordnen, deren Blasstrahlen in axialer Richtung in die am Umfang tangential zugeführte Verbrennungsluft hineingerichtet sind. Durch diese Brenneranordnung entsteht unmittelbar vor der Stirnwand ein Flammenring, der bereits im vordersten Teil des Zyklons hohe Temperaturen erzeugt und die Verbrennung des Hauptbrennstoffes beschleunigt. Die zusätzlichen Brenner erfordern aber zusätzliche Einrichtungen, welche die Anlage komplizieren und verteuern.
Gemäß der Erfindung wird daher voargeschlagen, den Brenner als sternförmigen Verteilkopf auszubilden, der das Staub-Luft-Gemisch unmittelbar vor der Stirnwand parallel zu dieser in eine größere Anzahl von radialen Strahlen auflöst. Der Brennstoff, und. zwar die gesamte dem Brenner zugeführte Menge, wird so auf eine große Fläche gleichmäßig verteilt, daß für die Zündung sehr günstige Voraussetzungen geschaffen werden. Da für die Verbrennung nunmehr auch. die ganze Länge des Zyklons zur Verfügung steht, ist die Gewähr für eine restlose Verbrennung innerhalb des Zyklons gegeben.
Abb. i ist ein Längsschnitt, Abb. 2 ein Querschnitt der Ebene .A-A der Abb. i durch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Brenner.
Der kreiszylindrische, Brennraum i wird von Kühlrohren 2 gebildet, welche in einer Schicht feuerfester Masse 3 eingebettet sind. Nach außen folgt die Isolierschicht 4 und der Blechmantel 5. Axial wird in dem Kanal 6 das Brennstaub-Luft-Gemisch zugeführt, das durch Drallrippen 7 durchwirbelt wird, um den Staub über den ganzen Querschnitt des Rohres gleichmäßig zu verteilen. Der Verteilkopf 8 löst hierauf das Brennstaub-Luft-Gemisch in eine größere Anzahl von Teilstrahlen g auf, die in einer Parallelebene zur Stirnwand io strahlenförmig nach allen Seiten gerichtet sind. Das Rohr 6 und der Verteilkopf 8 sind in dem Luftkanal i i angeordnet, dem über den Kanal 12 in regelbarer Menge Heißluft zugeführt wird. Aus dem Kanal i i tritt die Luft durch die Öffnungen 13, welche die Staub-Luft-Kanäle g mantelförmig umgeben, in den Brennraum i aus. An der Stirnseite des Verte:ilkopfes 8 ist ein weiterer Luftraum 14 angeordnet, der über die Rohre 15 aus dem Luftkanal 16 die Luft erhält. Die Rohre 15 erhalten zweckmäßig dreieckigen Querschnitt, da sie bei solcher Formgebung in raumsparender Weise zwischen den Staub-Luft-Kanälen g angeordnet werden können. Außerdem können sie für die Befestigung des Verteilkopfes 8 dienen. Durch Öffnungen 17 und 18 tritt die Luft in dien Brennraum i aus, ihre Menge ist regelbar durch eine Drosselklappe ig, welche in dem Anschlußkanal 2o untergebracht ist.
Tangential, zweckmäßig an mehreren Stellen, wird durch die Öffnungen :2i Verbrennungsluft mit hoher Geschwindigkeit eingeblasen. Diese Luft hat die Aufgabe, im Brennraum i die Drallbewegung der Flamme zu erzeugen. Weitere Luftdüsen 22, die jede für sich regelbar und ebenfalls tangential angeordnet sind, vervollständigen die Drallbewegung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zyklonbrenner mit kreiszylindrischem Brennraum, welchem das Brennstaub-Luft-Gemisch axial und die Verbrennungsluft tangential zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner als sternförmiger Verteilkopf ausgebildet ist, der das Staub-Luft-Gemisch unm'itte'lbar vor der Stirnwand, und zwar parallel zu dieser, in eine größere Anzahl radialer Strahlen auflöst. a. Zyklonbrenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilkopf in einem Luftkanal angeordnet ist, der um jeden Staub-Luft-Strahl einen Zweitluftmantel bildet. 3. Zyklonbrenner nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der dem Brennraum zu gelegenen Stirnwand des Verteilkopfes ein weiterer Luftraum angeordnet ist, aus welchem schräg nach außen und in axialer Richtung Luftstrahlen austreten. 4. Zyklonbrenner nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Brennraum vorspringende Brennerkopf allseitig mit feuerfester Masse verkleidet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 440 811, 478 i2o; USA.-Patentschrift Nr. 1 313 779.