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Patent Searching and Data


Title:
BOILER FURNACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1983/002309
Kind Code:
A1
Abstract:
The boiler, particularly a boiler wherein coal dust is burned, comprises a combustion chamber (10), at least one burner (56) arranged on one of the vertical walls of the combustion chamber (10) and at least one combustion gas exhaust conduit (44, 46, 48) connected to the bottom of the chamber, at the vicinity of one of its ends. The burner (56) is arranged above the horizontal axis (18) of the chamber (10) which is substantially perpendicular to the wall (16) carrying the burner (56). On the end of the chamber (10) opposite the combustion gas exhaust conduit (44, 46, 48), and at the vicinity of the bottom of the chamber, there is arranged a blow-in opening (34) for the air or the combustion gas, which is directed towards the inlet opening (26) of the exhaust conduit (44, 46, 48) so that the ash dust possibly falling in that area is blown towards said inlet opening (26).

Inventors:
SCHOPPE FRITZ (DE)
Application Number:
PCT/DE1981/000235
Publication Date:
July 07, 1983
Filing Date:
December 30, 1981
Export Citation:
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Assignee:
SCHOPPE FRITZ (DE)
International Classes:
F23C5/00; F23C9/00; F23D17/00; F23J15/02; F24H1/28; (IPC1-7): F23C9/00; F23C5/00; F23D17/00; F23J3/04; F24H1/28
Foreign References:
FR1327540A1963-05-17
GB1454923A1976-11-10
DE572249C1933-03-13
DE2527618A11977-01-13
FR1526322A1968-05-24
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Feuerungseinrichtung für Kessel, insbesondere mit Kohlen¬ staub befeuerte Kessel, umfassend einen Feuerraum, min¬ destens einen an einer der im wesentlichen vertikal ge¬ richteten Wände des Feuerraums angeordneten Brenner und mindestens einen am Boden des Feuerraumes nahe einem Ende desselben ansetzenden Rauchgaszug, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Brenner (56) oberhalb der horizontalen, im wesentlichen senkrecht zu der den Brenner (56) tra¬ genden Feuerraumwand (16) gerichteten Mittelachse (18) des Feuerraumes (10) angeordnet ist und daß an dem dem Rauchgaszug (30) gegenüberliegenden Ende des Feuerraums (10) nahe dem Boden desselben eine Einblasöffnung (34) mit auf die Eintrittsöffnung (26) des Rauchgaszuges (30) gerichteter Blasrichtung angeordnet ist. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Eintrittsöffnung (26) des Rauchgaszuges (28) nahe dem brennerseitigen Ende des Feuerraumes (10) angeordnet ist und daß der Brenner mit seiner Achse (24) im wesentlichen parallel zur Mittelachse (18) des Feuer¬ raumes (10) ausgerichtet ist. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, daß die Eintrittsöffnung (26) des Rauchgaszuges (28) nahe dem brennerfernen Ende des Feuerraumes (10) ange¬ ordnet ist und daß der Brenner (56) derart ausgerichtet ist, daß seine Achse (24) unter einem Winkel ( ) zur Mittelachse (18) des Feuerraumes (10) im wesentlichen in Richtung der Eintrittsöffnung (26) des Rauchgaszuges (28) weist. __ cv:?ι : ''V / * Z. <~_WV 4 Feuerungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Winkel zwischen der Brennerachse (24) und der Mittelachse (18) des Feuerraumes (10) ungefähr 17° beträgt.
2. 5 Feuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasöffnung von einer Blasdüse gebildet ist, die für einen Durchsatz von minde¬ stens 10% und höchstens 50% des Durchsatzes der Brenner¬ mündung ausgebildet ist.
3. 6 Feuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgaszug (28) eine Mehr¬ zahl von Rauchgasrohren (44, 46) umfaßt, die horizontal nebeneinander angeordnet tangential in ein horizontal und quer zu ihnen gerichtetes Sammelrohr (50) münden, das an seinem einen Ende geschlossen ist und an seinem anderen Ende mit einem Abgasrohr (52) geringeren Durchmessers verbunden ist und das nahe seinem offenen Ende ein tan¬ gential ansetzendes Λuslaßrohr (54)aufweist, das an seiner Eintrittsöffnung im wesentlichen in Strömungsrich¬ tung der die Achse des Sammelrohres umströmenden Rauchgase weist.
4. 7 Feuerungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Durchmesser des Sammelrohres (50) un¬ gefähr doppelt so groß wie, jedoch mindestens um 100 mm größer als der Durchmesser des Abgasrohres (52) ist.
5. 8 Feuerungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Abgasrohr (52) in das Sammelrohr (50) um eine Strecke hineinragt, die höchstens gleich dem Durchmesser des Abgasrohres (52) ist.
6. 9 Feuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Brenner eine sich in Strömungsrichtung konisch erweiternde Brennermuffelund eine sich daran anschließen¬ de, in Strömungsrichtung konisch verjüngende Beschleuni¬ gungsdüse aufweist und die Luft dem Brenner über ein Schaufelgitter zugeführt wird, dessen Schaufeln gegen¬ über dem Brennerumfang unter einem Winkel geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Kesselleistung von 600.000 kcal/h folgende Abmessungen gegeben sind: Feuerraumdurchmesser D = 690 mm Feuerraumlänge L = 1650 mm Brennermündungsdurchmesser d = 190 mm großer Brennermuffeldurchmesser d1 = 350 mm kleiner Brennermuffeldurchmesser d2 = 210 mm. Beschleunigungsdüsenlänge 11 = 430 mm Brennermuffellänge 12 = 580 mm Winkel α zwischen Brennerachse und Feuerraumachse α = 17° Schaufelwinkel ß ß = 6 bis 12°, vor¬ zugsweise 8 bis 1QC Blasdüsendurchmesser d3 = 45 mm Räuchgasrohrdurchmesser d4 = 40 mm Rauchgasrohre 44, Länge 14 = 1570 mm Rauchgasrohre 46, Länge 15 = 1750 mm Anzahl der Rauchgasrohre pro Zug Z = 20.
7. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für andere Kesselleistungen aLs 600.000 kcal/h die angegebenen Abmessungen mit der Wurzel aus dem Änderungs¬ faktor variieren mit Ausnahme der angegebenen Winkel.
8. Feuerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner eine Kohlenstaub einblaslanze und eine Gaszuführungseinrichtung für einen gleichzeitigen oder alternativen Betrieb des Brenners mit Kohlenstaub und/oder Gas aufweist.
9. Feuerungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Kohlenstaubeinblaslanze gegen eine öl zerstäubungsdüse austauschbar ist.
Description:
Feuerungseinrichtung für Kessel

Die Erfindung betrifft eine Feuerungseinrichtung für Kessel, insbesondere mit Kohlenstaub befeuerte Kessel, umfassend einen Feuerraum, mindestens einen an einer der im wesentlichen vertikal gerichteten Wände des Feuerraums angeordneten Brenner und mindestens einen am Boden des Feuerraumes nahe einem Ende desselben ansetzenden Rauchgas¬ zug.

Insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, befaßt sich die Erfindung mit der Befeuerung von hochbelasteten Kesseln.

Unter hochbelasteten Kesseln sollen solche mit einer Feuer¬ raumbelastung in der Größenordnung von 10° kcal/m 3 /h ver¬ standen werden. Bei solchen Kesseln tritt ganz allgemein die Schwierigkeit auf, beim Verfeuern von Kohlenstaub saubere Heizflächen sowie einen trockenen staubför igen Ascheabzug zu erreichen, obwohl*die Flammtemperatur oberhalb der Asche¬ schmelztemperatur liegt.

Dieses Ziel läßt sich bei Kesseln mit niedriger Feuerraum¬ belastung, beispielsweise bei mit Braunkohlenstaub befeuer¬ ten Kraftwerkskesseln, bei denen man die fühlbare Wärme der Achse in den Rauchgaszügen noch mit ausnützen will, nähe¬ rungsweise dadurch erreichen, daß der Feuerraum derart über¬ dimensioniert wird, daß die brennenden Kohlenstaubteilchen vor Erreichen der Wände des Feuerraumes nicht nur ausge¬ brannt, sondern auch soweit abgekühlt sind, daß ihreTem¬ peratur hinreichend weit unter die des Ascheschmelzpunktes gesunken ist. Dem überdimensionierten Feuerraum entspricht eine geringere Feuerraumbelastung, deren Werte üblicherweise bei 200.000 bis 300.000 kcal/m /h liegen. Bei solchen großen Kraftwerkskesseln, bei denen die Kapitalkosten klein sind gegenüber den Brennstoffkosten, spielt die Überdimensionie¬ rung des Feuerraums keine Rolle. Dies ist jedoch anders

bei Kleinkesseln, wie Zentral-Heizungs- und Dreizugkesseln, bei denen der Investitionswert der Gesamtanlage von der Größenordnung der jährlichen Brennstoffkosten ist. Diese Kessel werden zu über 90% mit öl oder Gas befeuert. Sie sind durch geringe Bauabmessungen und eine entsprechend hhoohhee FFeeuuserraumbelastung bis herauf zu 10 kcal/m 3 /h gekenn- zeichnet.

Solche Kessel werden an ihrer unteren Leistungsgrenze übliche: weise durch Ein- und Ausschalten geregelt. Aus diesem Grunde kann hier eine Kohlenstaubfeuerung nur dann verwendet wer¬ den, wenn es unter keinen Umständen zur Bildung flüssiger oder klebriger Schlacke kommt, weil diese bei jedem Abstel¬ len erstarren und die mit ihr -in Berührung kommende Flächen und Rohrquerschnitte sehr schnell zusetzen würde. Anderer¬ seits kann die bei Kraftwerkskesseln gewählte Lösung, näm¬ lich eine Überdimensionierung des Feuerraumes und damit des gesamten Kessels,beispielsweise bei Zentralheizungskesseln gerade nicht angewendet werden, weil diese Kessel dann nicht mehr in die vorhandenen Heizungskeller eingebracht werden könnten.

Aus der DE-OS 25 27 618 ist nun bereits eine Vorrichtung zur

Verbrennung von Kohlenstaub bekannt, bei der trotz hoher g Feuerraumbelastungen von mehr als 2*10 kcal/m 3 /h sich ein trockener Ascheabzug ergibt, so daß ihr Einsatz zur Be¬ feuerung von Zentralheizungsanlagen mit "Ein/Aus-Betrieb" möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Vorrichtung weiter zu vereinfachen und zu verbessern, so daß Heizkessel mit geringen Bauabmessungen und entsprechend hoher Feuer¬ raumbelastung mit Kohlestaub befeuert werden können und dennoch saubere Heizflächen und ein vollständiger Abzug der Asche in trockener Form erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch' gelöst, daß der Brenner oberhalb der horizontalen, im wesentlichen senkrecht zu der den Brenner tragenden Feuerraumwand ge¬ richteten Mittelachse des Feuerraums angeordnet ist und daß an dem dem Rauchgaszug gegenüberliegenden Ende des Feuerraumes nahe dem Boden desselben eine Einblasöffnung mit auf die Eintrittsöffnung des Rauchgaszuges gerichteter Blasrichtung angeordnet ist.

Durch die außermittige Anordnung des Brenners kann auf be¬ sonders wirksame Weise eine Rezirkulation der Verbrennungs¬ gase und insbesondere der wandnahen kühlen Gasschichten er¬ reicht werden. Die von den zirkulierenden Gasen mitgerissenen Aschestaubteilchen werden dabei in den gekrümmten Bereichen des Gasstromes, d.h. an den Enden des Feuerraumes ausge¬ schleudert. An dem Ende des Feuerraumes ,an dem der Rauch¬ gaszug ansetzt, ist dieser Effekt erwünscht, da der Staub auf diese Weise abgezogen werden kann. An dem gegenüberlie¬ genden Ende dagegen würde sich der Staub anhäufen. Aus diesem Grunde ist hier eine Einblasöffnung zum Einblasen von Luft oder Verbrennungsgasen vorgesehen, so daß die ausge¬ schleuderten Staubteilchen zur Eintrittsöffnung des Rauch¬ gaszuges hingeblasen werden können.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die Eintrittsöff¬ nung des Rauchgaszuges nahe dem brennerseitigen Ende des Feuerraumes angeordnet, wobei der Brenner mit seiner Achse im wesentlichen parallel zur Mittelachse des Feuerraumes ausgerichtet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Eintrittsöffnung des Rauchgaszuges nahe dem brenner¬ fernen Ende des Feuerraumes angeordnet, wobei der Brenner so ausgerichtet ist, daß seine Achse unter einem Winkel zur Mittelachse des Feuerraumes im wesentlichen in Richtung der Eintrittsöffnung des Rauchgaszuges weist. Der Winkel

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zwischen der Brennerachse und der Mittelachse des Feuer¬ raumes beträgt dabei vorzugsweise ca. 17°.

Es hat sich gezeigt, daß beim Verfeuern von Kohlenstaub in der erfindungsgemäßen Feuerungseinrichtung auch nach längerei Betriebszeit praktisch keine Asche im Feuerraum zurückblieb. Die trockene Asche wird vollständig mit den Rauchgasen ab¬ geführt.

Um die Asche aus den Rauchgasen auf möglichst einfache und energiesparende Weise abzutrennen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Rauchgaszug eine Mehrzahl von Rauch¬ gasrohren umfaßt, die horizontal nebeneinander angeordnet, tangential in ein horizontal und quer zu ihnen gerichtetes Sammelrohr münden, das an seinem einen Ende geschlossen und an seinem anderen Ende mit einem Abgasrohr geringeren Durch¬ messers verbunden ist und das ein tangential ansetzendes Auslaßrohr aufweist, welches an seiner Eintrittsöffnung im wesentlichen in Strömungsrichtung der die Achse des Sammel¬ rohres umströmenden Rauchgase weist. Bei dieser Anordnung hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Aschepartikel in den Rauchgasen sich nicht gleichmäßig in dem Sammelrohr verteilen, sondern sich auf einer wandnahen Spiralbahn sammeln, so daß der größte Teil der Ascheteilchen durch das Auslaßrohr abgezogen werden kann. Die feinen und feinsten Ascheteilchen verbleiben in einem achsnahen Bereich des Sammelrohres und können durch das Abgasrohr einem Feinfil¬ ter zugeführt werden. Um diese Trennung der gröberen Asche¬ teilchen von den feineren zu erreichen, soll der Durch¬ messer des Sammelrohres vorzugsweise ungefähr doppelt so groß wie, jedoch mindestens um 100 mm größer als der Durch¬ messer des Abgasrohres sein. Das Abgasrohr kann in das Sammelrohr um eine Strecke hineinragen, die höchstens

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gleich dem Durchmesser des Abgasrohres ist. -In diesem Bereich setzt zweckmäßigerweise das Auslaßrohr an dem Sammelrohr an.

Die erfindungsgemäße Feuerungseinrichtung ist jedoch nicht nur für die Verbrennung von Kohlenstaub geeignet, sondern kann auch Öl oder Gas verfeuern. So kann der Brenner eine Kohlenstaubeinblaslanze und eine Gaszuführungseinrichtung für einen gleichzeitigen oder alternativen Betrieb des Brenners mit Kohlenstaub und/oder Gas aufweisen. Die Kohlen¬ staubeinblaslanze kann auch gegen eine Ölzerstäubungsdüse austauschbar sein. Auf diese Weise ist auch ein Mischbe¬ trieb von Gas und Heizöl in einem beliebigen Verhältnis möglich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen die Mittelachse des Feuerraumes ent¬ haltenden schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Feuerungsein¬ richtung,

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch eine zweite Ausführung:;form der Fou rungsei.n- rLchtung und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Kessels unter Verwendung einer Feuerungseinrichtung gemäß Fig. 1 in einem dieser Fig. entsprechenden Schnitt.

In Fig. 1 erkennt man einen Feuerraum in Form eines Flamm¬ rohres 10 mit einem zylindrischen Mantel 12 und nach außen gewölbten Stirnwänden 14 und 16. Der Mantel 12 sowie die Stirnwände 14 und 16 sind wassergekühlt.

In der in Fig. 1 rechten Stirnwand 16 ist oberhalb der Flammrohrachse 18 die Mündung 20 eines in der Fig. 3 noch näher beschriebenen Brenners angeordnet. Durch die Mündung 20 wird Kohlenstaub in das Flammrohr 10 eingeblαsen und unter Bildung einer Flamme 22 verbrannt. Wie man in der Fig. erkennt,, ist die Brennermündung 20 so ausgerichtet, daß die Achse 24 der Brennermündung im wesentlichen diagonal durch das Flammrohr 10 --um unteren Ende der gegen¬ überliegenden Stirnwand 14 hinget'Ichtut ist. Nahe dem unteren Ende der Sti nwand 14 liegen Eintrittsöfcnungen 26 von Rauchgaszügen 28, die entsprechend dem Staubgehalt der Verbrennungsgase nicht, wie üblich im oberen Bereich des Feuerraumes sondern am Boden desselben ansetzen, um den Ascheabzug zu ermöglichen. Man erkennt, daß die Flamme 22 in Richtung auf die Eintrittsöffnungen 26 der Rauchgas¬ züge 28 gerichtet ist. Auf diese Weise wird der Hauptanteil

der staubförmigen Asche in Richtung der Eintrittsöffnungen 26 der Rauchgaszüge 28 geblasen.

Durch den Impuls der Flamme 22 bildet sich eine obere und eine untere Gasrezirkulation, die durch Pfeile 30 bzw. 32 angedeutet sind. Die untere Gasrezirkulation 32 kann in¬ sofern gefährlich sein, als sich in dem mit A bezeichneten Bereich am unteren Ende der Stirnwand 16 durch Fliehkraft¬ wirkung Asche ausschleudern kann, die dann in dem bezeichneten Bereich A liegen bleibt und auf die Dauer doch verkrusten würde. Um dem entgegenzuwirken, ist an dieser Stelle eine Blasdüse 34 angeordnet, durch die im wesentlichen parallel zum unteren Boden des Flammrohres 10 Luft oder auch Ab¬ gase eingeblasen werden, so daß eventuell im Bereich A ausfallender Aschestaub in Richtung auf die Eintritts¬ öffnungen 26 der Rauchgaszüge 28 geblasen wird.

Die durch die Blasdüse 34 eingeblasene Luft- bzw. Abgas¬ menge soll zwischen 10 und 50% der Brennerluftmenge liegen, bevorzugt bei 20 bis 30%. Die Einblasgeschwindigkeit soll bei einer Feuerraumlänge von ca. 1,5m wenigstens 25m/s bevorzugt 30 bis 40m/s betragen. Bei diesen Gasmengen und -geschwindigkeiten reicht die Wirkung der Blasdüse 34 aus, um bei einer Feuerraumlänge von 1,5m Λscheablagerungen am Boden des Feuerraumes, insbesondere im Bereich A zu ver¬ meiden.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform dadurch, daß die Eintrittsöffnungen 26 der Rauchgaszüge 28 an dem brenner- seitigen Ende des Flammrohres 10 angeordnet sind. Die Brennermündung ist so angeordnet, daß ihre Achse 24 und damit auch die entstehende Flamme 22 im wesentlichen parallel zur Flammrohrachse 18 gerichtet ist. Die Flamme 22 erzeugt in diesem Falle eine Rezirkulation, welche durch

die Pfeile 36 angedeutet ist. Bei dieser Rezirkulation besteht die Gefahr einer Staubausschleuderung in dem mit B bezeichneten Bereich. Daher ist die Blasdüse in diesem Falle an der der Brennermündung 20 gegenüberliegenden Stirnwand 14 angeordnet, so daß das durch die Blasdüse 34 eintretende Gas den eventuell ausfallenden Staub in Richtung auf die Eintrittsöffnungen 26 der Rauchgaszüge 28 bläßt.

Fig. 3 zeigt einen kompletten Kessel mit einer Feuerungs¬ einrichtung gemäß Fig. I.Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der allgemein mit 38 bezeichnete Kessel ist als Warmwasser¬ kessel für Heizungszwecke dargestellt mit einem Wasserein¬ laß 40 und einem Wasserauslaß 42.

Die an dem Boden des Feuerraumes 10 (der einen kreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt besitzen kann) ansetzenden Rauchgaszüge 30 umfassen jeweils Rauchgasrohre 44 und 46, die durch einen U-Krümmer 48 miteinander verbunden sind. Es besteht das Problem, die zahlreichen Rauchgasrohre 46 der verschiedenen Rauchgaszüge 30 zu einem gemeinsamen Abgasrohr derart zusammenzufassen, daß es nirgendwo zu toten Ecken und Ablagerungen von Staub kommt.

Dies wird bei der hier beschriebenen besonders bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht, daß man die Rauchgas¬ rohre 46 nebeneinander anordnet und sie tangential in ein senkrecht zu ihnen gerichtetes horizontales Sammel¬ rohr 50 einmünden läßt. Das Sammelrohr 50 ist auf seiner einen Stirnseite geschlossen, während an seiner anderen Stirnseite ein Abgasrohr 52 ansetzt. Der Durchmesser des Sammelrohres 50 ist etwa doppelt so groß wie der Durchmesser des Abgasrohres 52, bevorzugtmindestens jedoch 100 mm größer

als der Durchmesser des Abgasrohres 52. Das Abgasrohr 52 ragt maximal um eine seinem Durchmesser entsprechende Länge in das Sammelrohr 50 hinein. Beim tangentialen Einströmen der ascheführenden Rauchgase in das Sammelrohr 50 entsteht eine Zyklonwirkung, die umso stärker ist als die Asche hier noch frisch ist und sehr stark zur Bildung großer Sekundär¬ partikel neigt, überraschenderweise verteilen diese sich nicht über das ganze Sammelrohr 50, sondern sammeln sich nach einem oder mehreren Umläufen auf einer Spiralbahn und können durch die spezielle Anordnung des Sammelrohres 50 und des Abgasrohres 52 relativ zu den Rauchgasrohren 46 durch ein tangential am Umfang des Sammelrohres 50 nahe dem offenen Ende desselben angeordnetes Abzugsrohr 54 in hoher Konzen¬ tration abgezogen werden. Dadurch hat das Abgas in dem Ab¬ gasrohr 52 nur noch einen geringen Staubgehalt, so daß sich ein entsprechend verringerter Aufwand für die Feinentstau- bung der Abgase ergibt. Der wesentliche Vorteil hieran ist, daß man keinen Zyklon benötigt, sondern die aufgrund der spe¬ ziellen Anordnung des Sammelrohres 50, des Abgasrohres 52 und des Abzugsrohres 54 entstehende Rauchgasströmung ausnützt, um einen erheblichen Anteil der Asche sofort aus den Rauch¬ gasen zu entfernen.

Während in den Fig. 1 und 2 jeweils nur die Brennermündung dargestellt war,, zeigt Fig. 3 einen Brenner, der sich be¬ sonders zur Durchführung des weiter oben beschriebenen Ver¬ fahrens eignet. Der allgemein mit 56 bezeichnete Brenner ist in einem rohrförmigen Fortsatz 58 des Kessels 38 ange¬ ordnet und umfaßt eine schlanke Brennermuffel 60 der axialen Länge 12, die sich von einem Durchmesser d2 in Richtung auf den Feuerraum 10 auf einen Durchmesser d3 konisch erweitert. An das durchmessergrößere Ende der Brennermuffel 60 schließt sich eine Beschleunigungsdüse 62 der Länge 11 an, die zur Brennermündung 20 hin konvergiert und in der Brennermündung 20 mit dem Durchmesser d endet.

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Die Verbrennungsluft wird über ein nicht näher bezeichnetes Gebläse durch einen Lufteintritt 64 einem radialen Schaufel¬ gitter 66 zugeführt, dessen Schaufeln sich über eine axiale Breite b erstrecken und mit dem Umfang einen Winkel ß bilden.

An dem durchmesserkleineren Ende der Brennermuffel 60 sind in bekannter Weise eine Brennstoffzufuhr 68 sowie Zünd- und Kontrolleinrichtungen 70 angeordnet. Die Brennstoffzufuhr kann dabei in Form einer Lanze ausgebildet sein, durch welche der Kohlenstaub eingeblasen wird.

Brennermuffei 60, Beschleunigungsdüse 62 und der Feuerungs- raum 10 sind ebenso wie die Rauchgasrohre 44 und 46 sowie die Blasdüse 34 von dem zu erwärmenden Wasser umspült, wie dies bereits weiter oben angedeutet wurde.

Besonders günstige und stabile Betriebsverhältnisse er¬ geben sich bei einer Kesselleistung von 600.000 Kcal/h wenn folgende Abmessungen eingehalten werden:

Feuerraumdurchmesser D = 690 mm

Feuerraumlänge L = 1650 mm

Brennermündungsdurchmesser d = 190 mm großer 3rennermuffeldurchmesser d1 = 350 mm kleiner Brennermuffeldurchmesser d2 = 210 mm

Beschleunigungsdüseniänge 11 = 430 mm

Brennermuffellänge 12 - 580 mm Winkel α zwischen Erennerachse und Feuerraumachse <£• = 15-20°, bevorzugt 17°

Schaufelwinkel ß ß = 6 bis 12° vorzugs¬ weise 8 bis 10°

Blasdüsendurchmesser d3 = ' 45 mm

Rauchgasrohrdurchmesser d4 = 40 mm

Rauchgasrohre 44, Länge 14 = 1570 mm

Rauchgasrohre 46, Länge 15 = 1750 mm Anzahl der Rauchgasrohre pro Zug Z = 20 Ü*.-i-A7\

Dies ergibt in der Brennermündung eine Flammstrahlge¬ schwindigkeit von 50-60 m/s und erlaubt, die Kesselleistung auf weniger als 50% der Nennleistung, also 300.000 kcal/h herunterzuregeln, ohne daß es zu Staubablagerungen im Feuerraum kommt.

Für Kessel anderer Leistungen werden alle genannten Abmes¬ sungen proportional der Wurzel aus dem Leistungsverhältnis geändert mit Ausnahme der angegebenen Winkel. So ergibt eine Verdoppelung der Abmessungen eine Vervierfachung der Leistung usw.

Diese einfache Umrechnung ist zulä:;.-j g, da as ULrϋ-uunys- bild in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung in hin¬ reichender Näherung nicht von der r-eynoldszahl, d.h. von der Geschwindigkeit und Abmessung abhängt. Dabei können die Abmessungen d2 und b ohne nennenswerten Einfluß auf das Flammverhalten so varriert werden, daß das Produkt b x d2 in etwa konstant bleibt.

Je nach Anordnung der Brennstoffzufuhr (Einblaselanze für Kohlenstaub, Einblasedüse für öl, Gaszuführungsrohr) kann der Kessel mit gleicher Leistung mit Kohlenstaub, Heizöl oder Gas betrieben werden. Ebenso ist Mischbetrieb von Gas und Heizöl sowie Gas und Kohlenstaub in jedem Verhält¬ nis möglich. Der erfindungsgemäße Kessel ist also ein Drei- stoffkessel, der jederzeit von Kohlenstaub auf Gas und zurück geschaltet werden kann. Zur Umstellung von Kohlen¬ staub auf l ist der Austausch der Kohlenstaubeinblaselanze gegen eine Einblasedüse für öl erforderlich. Zündung, Über¬ wachung und Brennersteuerung bleiben dabei unverändert.

Beim Betrieb der vorstehend beschriebenen Vorrichtung mit allen drei Brennstoffen hat ch gcxoigt, daß akustisch

praktisch nicht feststellbar ist, ob die Flamme brennt oder nicht. Ein Laufgeräusch der Flamme ist nicht vor¬ handen. Ferner tritt auch das üblicherweise vorhandene bullernde Geräusch im Kamin nicht auf. Vielmehr hört man hier nur ein leises Rauschen. Dies stellt ein umwelt¬ technisch bedeutsames Ergebnis dar.