DE952206C

DE952206C - Dust firing with fly ash melting plant

Info

Publication number: DE952206C
Application number: DED9493A
Authority: DE
Inventors: Georg Redottee; Andreas Sifrin
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1951-06-15
Filing date: 1951-06-15
Publication date: 1956-11-15

Description

Brennstaubfeuerung mit Flugaschen-Schmelzanlage Die Erfindung betrifft eine Brennstaubfeuerung, welche mit einem Flugaschenschmelzofen verbunden ist, der als Zyklonmuffel ausgebildet ist und dessen Feuergase in den Feuerraum der Hauptfeuerung strömen, und besteht darin, daß die Feuergase der Muffel zunächst in eine \Tachbrennkammer gelangen, welche durch einen Schlackenfangrost von der Brennkammer der Hauptfeuerung und durch einen Kühlrost von der gemeinsamen Strahlungskammer getrennt ist.Dust combustion with fly ash melting plant The invention relates to a pulverized fuel furnace, which is connected to a fly ash melting furnace, the is designed as a cyclone muffle and its fire gases in the combustion chamber of the main furnace flow, and consists in that the fire gases of the muffle first in a \ Tachbrennkammer which pass through a slag grate from the combustion chamber of the main furnace and is separated from the common radiation chamber by a cooling grate.

Bei Brennstaubfeuerungen wird ein beträchtlicher Teil -der Asche als Flugasche fortgetragen. Wenn diese Flugasche in einem Entstauber aus den Feuergasen ausgeschieden wird, ergibt sich die Aufgabe, sie möglichst billig zu beseitigen. Es ist bekannt, sie zu diesem Zweck in den Feuerraum einer Sehmelzkammerfeuerung einzuführen. Hierdurch wird der Feuerungsbetrieb empfindlich gestört. Es ist auch bekannt, die Flugasche in besonderen Ofen einzuschmelzen, deren Abgase in den Feuerraum der Hauptfeuerung geleitet werden. Bei diesen Ofen ist es notwendig, den Ofen mit Brennstaub zu beheizen, damit die Flugasche verbrannt wird. Die Anordnung des Ofens ist ungünstig und versperrt den Zugang zur Hauptfeuerung. Die flüssige Schlacke bedeckt bei würfelförmigem Ofen ein Sechstel der Oberfläche. Daher ist eine starke Beheizung notwendig, um diese große Oberfläche in Fluß zu halten.In the case of pulverized fuel firing, a considerable part of the ash is used as Fly ash carried away. When this fly ash is in a deduster from the flue gases is eliminated, the task arises to eliminate them as cheaply as possible. It is known to place them in the firebox of a Sehmelzkammerfeuerung for this purpose to introduce. This seriously disrupts the operation of the furnace. It is also known to melt the fly ash in a special furnace, the exhaust gases in the furnace the main furnace. With this oven it is necessary to bring the oven with you To heat fuel dust so that the fly ash is burned. The arrangement of the furnace is unfavorable and blocks access to the main furnace. The liquid slag covers one sixth of the surface of a cube-shaped oven. Hence it is a strong one Heating is necessary to keep this large surface in flux.

Bei der Zyklonmuffel, insbesondere bei annähernd waagerechter Achse, ist die Schlackenoberfläche sehr klein. Die Schlacke wird außerdem von der Flamme gegen den Auslauf getrieben. Flugasche und Brennstaub mischen sich auf dem schraubenförmigen Weg zum Muffelaustritt. Es erschwert daher nur die Zündung, wenn Flugasche und Brennstaub bereits vor Eintritt in die Muffel gemischt werden. Sobald der Gehalt an Verbrennlichem der Flugasche ausreicht, die Temperatur zu halten, kann bei der Muffel auf die Zugabe von Brennstaub verzichtet werden. Die Muffelanordnung hat außerdem den Vorzug, daß bei Schwachlast mit der Muffel allein gefeuert werden kann, -,venn ihr Brennstoff zugeführt wird. Auch kann die Muffel als Zündfeuerung für die Hauptfeuerung benutzt werden.With the cyclone muffle, especially with an approximately horizontal axis, the slag surface is very small. The slag will also from driven by the flame towards the spout. Fly ash and fuel dust mix up the helical path to the muffle outlet. It therefore only complicates the ignition, if fly ash and fuel dust are mixed before entering the muffle. As soon as the content of combustibles in the fly ash is sufficient to maintain the temperature, the addition of fuel dust can be dispensed with in the muffle. The muffle arrangement also has the advantage that the muffle alone can be fired when the load is low can, - when their fuel is supplied. The muffle can also be used as a pilot can be used for the main combustion.

Die aus der Flugaschenmuffel kommenden Feuergase werden mit denen der Hauptfeuerung weder in der Temperatur noch im Luftüberschuß noch in Gehalt und Zustand der Flugschlacke miteinander übereinstimmen. Daher ist es nicht günstig, die Abgase der Muffel unmittelbar in die Brennkammer der Hauptfeuerung einzuführen, weil die Verschlackungsgefahr der Berührungsheizflächen vergrößert wurde. Noch größer ist diese Gefahr, wenn die Abgase der Muffel unmittelbar in die Strahlungskammer der Hauptfeuerung eingeführt würden. Diese Gefahr wird gebannt, wenn die Abgase der Muffel in bei der Zyklonfeuerung an sich bekannter Weise zunächst eine Nachbrennkammer durchströmen, bevor sie gemeinsam mit den Feuergasen der Hauptfeuerung die Strahlungskammer durchströmen.The fire gases coming out of the fly ash muffle are with them the main furnace neither in temperature nor in excess air nor in content and State of the fly slag coincide with each other. Hence it is not favorable to introduce the exhaust gases from the muffle directly into the combustion chamber of the main furnace, because the risk of slagging of the contact heating surfaces has increased. Even bigger is this danger when the exhaust gases of the muffle directly into the radiation chamber the main firing would be introduced. This danger is averted when the exhaust fumes the muffle initially an afterburning chamber in a manner known per se in cyclone firing before they flow through the radiation chamber together with the fire gases from the main furnace flow through.

Die Nachbrennkammer kann jedoch bereits dazu benutzt werden, die Abgase der Muffel mit den Feuergasen der Hauptfeuerung zu mischen, damit dann ein gleichmäßiges Feuergasgemisch in die Strahlungskammer gelangt. Hierdurch kann die Strähnenbildung vermieden werden, die möglich wäre, wenn die Abgase der Muffel aus der Nachbrennkammer neben den Feuergasen der Hauptfeuerung in die Strahlungskammer eintreten würden.The afterburning chamber can, however, already be used to remove the exhaust gases to mix the muffle with the fire gases of the main furnace, so that an even Fire gas mixture reaches the radiation chamber. This can prevent the formation of strands avoided, which would be possible if the exhaust gases of the muffle from the afterburning chamber would enter the radiation chamber alongside the fire gases from the main furnace.

Besonders vorteilhaft sind die beschriebenen Maßnahmen dann, wenn die Hauptfeuerung als Schmelzkammer, insbesondere als Schmelztischfeuerung, ausgebildet ist. Die Nachbrennkammer gibt die konstruktive Möglichkeit, trotz verschiedenartiger Betriebsbedingungen der Haupt- und der Nebenfeuerung die Feuergase so zu kühlen, daß der Kühl- und der Schlackenfangrost nicht verschlacken.The measures described are particularly advantageous when the main furnace is designed as a melting chamber, in particular as a melting table furnace is. The afterburning chamber gives the constructive option, despite being different Operating conditions of the main and secondary firing to cool the flue gases in such a way that that the cooling grate and the slag grate do not form slag.

Die Schlacke kann aus der Muffel unmittelbar in die Brennkammer der Hauptfeuerung geleitet werden, damit sie flüssig bis zur Schlackenführung der Hauptfeuerung gelangt, wobei, es nicht erforderlich ist, daß diese selbst mit Schlackenfluß betrieben wird. Vorteilhafter ist es jedoch, die Schlacke aus der Muffel in die Nachbrennkammer zu leiten, weil sie aus dieser heißer abgezogen werden kann.The slag can flow from the muffle directly into the combustion chamber of the Main furnace are directed so that they are liquid up to the slag feed of the main furnace arrives, wherein, it is not necessary that this operated itself with slag flow will. However, it is more advantageous to move the slag from the muffle into the afterburning chamber to conduct because it can be withdrawn from this hotter.

Reichen die beschriebenen Maßnahmen nicht aus, um die Temperaturen der Feuergase der Hilfs-und Hauptfeuerung einander anzugleichen, so könnenden Abgasen der Muffel kalte Luft oder abgekühlte Feuergase in solcher Menge zugesetzt werden, daß sie an der Mischstelle die gleiche Temperatur haben wie die Feuergase der Hauptfeuerung.If the measures described are not sufficient to maintain the temperatures the flue gases of the auxiliary and main firing to adjust to each other, so can exhaust gases cold air or cooled fire gases are added to the muffle in sufficient quantities that they have the same temperature at the mixing point as the fire gases of the main furnace.

Als Brennstoff für die Muffel kann der Flugstaub aus den Flugstaubabscheidern des befeuerten Dampferzeugers benutzt werden. Ihm kann nach Bedarf innerhalb oder außerhalb der Muffel Brennstaub zugesetzt werden, einerseits, um bei heizwertarmer Flugasche die Zündung aufrechtzuerhalten, andererseits, um in der Muffel die für den Schlackenfluß erforderliche Temperatur zu erzeugen.The airborne dust from the airborne dust separators can be used as fuel for the muffle of the fired steam generator can be used. Him can be within or as required Outside the muffle, fuel dust can be added, on the one hand, in order to reduce calorific value Fly ash to maintain the ignition, on the other hand, in order to be in the muffle for to generate the required temperature for the slag flow.

Die Muffel kann auch als Teillastfeuerung allein oder als Zündfeuerung für die Hauptfeuerung betrieben werden.The muffle can also be used as part-load firing alone or as a pilot firing be operated for the main combustion.

Eine räumlich günstige Lösung bietet die symmetrische Anordnung zweier Muffeln, bezogen auf die Hauptsymmetrieebene der Brennkammer. Dabei können die Muffeln eine gemeinsame Nachbrennkammer haben, oder jede Muffel kann mit einer selbständigen Nachbrennkammer ausgerüstet sein.A spatially favorable solution is the symmetrical arrangement of two Muffles, based on the main plane of symmetry of the combustion chamber. The muffles have a common afterburning chamber, or each muffle can have an independent one Be equipped afterburning chamber.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Feuerung ist in Abb. i im lotrechten Symmetrieschnitt, in Abb. 2 in einem lotrechten Schnitt senkrecht zur Symmetrieebene dargestellt.A furnace designed according to the invention is shown vertically in Fig. I Symmetry section, in Fig. 2 in a perpendicular section perpendicular to the plane of symmetry shown.

Ein Dampferzeuger, dessen dampferzeugende Heizflächen überwiegend aus den Kühlrohren i der Brennkammer 2 bestehen, die in die Kesseltrommel 3 münden, wird aus den Düsen 4 mit Brennstaub befeuert. Ein feuerfester Tisch 5 begrenzt die Brennkammer nach unten und dient der Zündung sowie dem Schmelzen der aus der Brennkammer anfallenden Schlacke. Diese fließt durch Schächte 6 unter Luftabschluß in Wassertröge 7, aus denen Kratzbänder ä die erstarrte und gekörnte Schlacke austragen.A steam generator with predominantly steam-generating heating surfaces consist of the cooling tubes i of the combustion chamber 2, which open into the boiler drum 3, is fired from the nozzles 4 with fuel dust. A refractory table 5 limits the Combustion chamber down and is used for ignition and melting of the from the combustion chamber accruing slag. This flows through shafts 6 in the absence of air into water troughs 7, from which scraper belts remove the solidified and granular slag.

Im Abgaszuge des Dampferzeugers ist ein nicht dargestellter Flugstaubabscheider angeordnet. Die Flugasche wird in dem Behälter 9 gesammelt und bei geöffnetem Absperrschieber io mittels des Zellenrades i i in regelbarer Menge in den Kanal 12 eingeworfen, der in bekannter Weise tangential in den Brennerkopf 13 der kreiszylindrischen Zyklonmuffel 14. einmündet. Ein Gebläse 15 fördert durch Kanal 16 und Düse 17 in regelbarer Menge Luft in den Kanal 12 und erzeugt in dessen oberem Teil einen geringen Unterdruck. Durch eine ähnliche Anordnung kann Brennstaub in den Brennerkopf 13 eingeführtwerden. Das Staub-Luft-Gemisch wird durch eine durch die verschließbare Öffnung i ä eingeführte Lunte gezündet, und durch die Düsen i9 wird im selben Drallsinne mit Asche und Brennstaub Zweitluft zugegeben. Die Brennstaubmenge wird so bemessen, daß in der Muffel 14 der Schlackenschmelzpunkt nicht unterschritten wird.In the exhaust gas duct of the steam generator there is an airborne dust separator (not shown) arranged. The fly ash is collected in the container 9 and with the gate valve open io thrown into the channel 12 in a controllable amount by means of the cell wheel i i, which in a known manner tangentially in the burner head 13 of the circular cylindrical cyclone muffle 14. joins. A fan 15 conveys through channel 16 and nozzle 17 in a controllable amount Air enters the channel 12 and creates a slight negative pressure in its upper part. By a similar arrangement, pulverized fuel can be introduced into the burner head 13. The dust-air mixture is introduced through a through the closable opening i ä The fuse is ignited, and through the nozzles i9 is swirled with ashes and fuel dust Second air added. The amount of fuel dust is measured so that in the muffle 14 the slag melting point is not fallen below.

Durch die Öffnung 20 treten die Feuergase aus der Muffel 1q. in die Nachbrennkammer über, während die Schlacke durch die Öffnung 21 in sie ausfließt. Die Muffel ist in bekannter Weise aus Kühlrohren 22 gebildet, welche feuerseitig mit feuerfester Masse 23 verkleidet sind. Der untere Teil der Nachbrennkammer ist durch einen zweiteiligen Schlackenfangrost 2q. abgeschlossen, dessen Rohre über der Mitte der Brennkammer 2 hochgeführt und dann als Kühlrost 25 nach außen gebogen sind, so daß sie die Ausmündungen 2o der beiden symmetrisch angeordneten Muffeln 14 umschließen.The fire gases exit the muffle 1q through the opening 20. in the Afterburning chamber over, while the slag flows out through the opening 21 into it. The muffle is formed in a known manner from cooling tubes 22 which are on the fire side are clad with refractory mass 23. The lower part of the afterburning chamber is through a two-part slag grate 2q. completed its pipes above the center of the combustion chamber 2 and then bent outwards as a cooling grate 25 are so that they are the outlets 2o of the two symmetrically arranged muffles 14 enclose.

Wird die Muffel weniger hoch angeordnet, als es in den Abbildungen dargestellt ist, so kann die aus ihr ausfließende Schlacke unmittelbar in die Schlackenabführvorrichtung der Brennkammer eingeführt werden. Bei der beschriebenen Anordnung wird man bestrebt sein, die Feuergase, die aus der Muffel in die Nachbrennkammer austreten, ungefähr auf derselben Temperatur zu halten, wie sie die an dieser Stelle ankommenden Feuergase der Brennkammer haben. Da in dem dargestellten Falle ein Kanal zwischen Muffel und Nachbrennkammer nicht vorhanden ist, in welchem den Feuergasen der Muffel Luft oder abgekühlte Feuergase zugemischt werden können, empfiehlt es sich, rund um die Öffnung 2o einige Düsen anzuordnen, aus denen die Luft oder das Abgas in den austretenden Feuergasstrom eingeblasen werden kann. Es ist in diesem Falle nicht gut, wenn der Schlackenauslauf unmittelbar unter der Öffnung 2o liegt. Wünschenswert ist es, die Schlacke durch einen besonderen Kanal zu führen, der unterhalb des Schlackenfangrostes 24 in die Brennkammer einmündet. Da in der Muffel Überdruck herrscht, strömen durch diesen Kanal auch Feuergase, welche die Schlacke flüssig halten.If the muffle is arranged less high than in the figures is shown, the slag flowing out of it can be fed directly into the slag discharge device introduced into the combustion chamber. Efforts are made in the arrangement described the fire gases that escape from the muffle into the afterburning chamber, approximately at the same temperature as the fire gases arriving at this point the combustion chamber. Since in the case shown, a channel between the muffle and Afterburning chamber is not available, in which the fire gases of the muffle air or Cooled fire gases can be mixed in, it is advisable to go around the opening 2o to arrange some nozzles from which the air or the exhaust gas in the exiting Fire gas stream can be blown. In this case it is not good if the Slag outlet is located directly below the opening 2o. It is desirable that the To lead slag through a special channel, which is below the slag grate 24 opens into the combustion chamber. Since there is overpressure in the muffle, flow through this channel also contains fire gases, which keep the slag liquid.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Dust firing with a cyclone muffle trained fly ash melting furnace, whose fire gases in the combustion chamber of the main combustion flow, characterized in that the muffle is followed by an afterburning chamber which is passed through a slag grate from the combustion chamber of the main furnace and is separated from the common radiation chamber by a cooling grate. z. Pulverized fuel combustion according to claim i, characterized in that the secondary combustion chamber is arranged in this way is that it is also traversed by the fire gases of the main furnace. 3. Dust combustion according to claim i, characterized in that the main furnace is a melting chamber furnace is trained. 4. pulverized fuel furnace according to claim i, characterized in that that the main furnace is designed as a melting table furnace. 5. Dust firing according to claim i, characterized in that the slag discharge of the muffle in the combustion chamber points so that the liquid slag from the muffle into the slag removal device the main furnace is introduced. 6. pulverized fuel furnace according to claim i, characterized characterized in that the slag discharge of the muffle opens into the afterburning chamber. 7. The method for operating a pulverized fuel furnace according to claim i, characterized in that that the exhaust gases from the muffle pass through before they are mixed with the other gases Supply of cold air or cooled fire gases almost at the same temperature the other gases are brought. B. Method for operating a pulverized fuel furnace according to claim i, characterized in that fly dust is used as fuel for the muffle from the separators of the fired steam generator is used. 9. Procedure for operation a pulverized fuel furnace according to claim i or claim 8, characterized in that that fuel dust is added to the fly ash outside or inside the muffle. ok Method for operating a pulverized fuel furnace according to Claim i, characterized in that that the muffle is operated as a furnace for partial load and / or as an ignition furnace. i i. Dust firing according to one of Claims i to 4, characterized in that that two muffles with slag trap and cooling grate are arranged symmetrically. In References considered: British Patent No. 384,877; U.S. Patent No. 1,452,045; Magazine "Fuel-Heat-Power", 1954 p. 7, Fig. 14.