Schachtfeuerung in Dampferzeugern. Die Erfindung betrifft eine Feuerung zur Verbrennung fester Brennstoffe in Dampf erzeugern, mit einem von der Verbrennungs luft wenigstens annähernd waagrecht durch strömten, von wenigstens teilweise gekühlten Wänden begrenzten Brennschacht. In der artigen Feuerungen besteht die Schwierigkeit, dass bei backender Kohle der Brennstoff im Schacht hängenbleibt und das selbsttätige Nachrutschen des Brennstoffes unterbrochen wird.
Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wird gemäss ge der Erfindung der frische Brennstoff vor Eintritt in den Brennschacht der Feuer raumstrahlung ausgesetzt.
Hierbei wird von der Erkenntnis ausge gangen, dass backende, Kohle ihre unange nehme Eigenschaft verliert, wenn sie plötzlich hoher Temperatur ausgesetzt und sofort zur Zündung gebracht wird. Dabei vergasen auch die sehwerflüchtigen Bestandteile, die bei minder hoher Temperatur als teerige Stoffe austreten und den Anlass zum Backen der Kohle geben. Aber nicht nur für backende Brennstoffe ergeben sich Vorteile, sondern auch für Brennstoffe, die in der Wärme ihr Volumen vergrössern und in einem allseitig begrenzten Schacht hierfür nicht genügend Raum haben. Die Folge ist, dass im Schacht eine starke Pressung entsteht, die auch Ur sache zum Hängenbleiben des Brennstoffes geben kann oder es zumindest begünstigt.
Auch diese Schwierigkeit wird behoben, wenn der Brennstoff vor Eintritt in den Brenn- schacht hoch erwärmt wird.
Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Kühl rohre der Rückwand des Brennschaehtes nicht d en Feuerraum durchdringen, weil, dadurch die Feuerraumstrahlung auf den frischen Brenn stoff beträchtlich abgeschirmt werden würde. Es ist zu empfehlen, diese Kühlrohre in Höhe der obern Brennschachtmündung abzubiegen oder in einen oder auch mehrere Sammler ein münden züi lassen und von diesen Sammlern aus in einigen wenigen Rohren, die auch ohne Schaden durch den- Feuerraum geführt sein können, das Dampf-Wassergemisch abzuleiten.
Die Entgasung und Verkokung des Brenn stoffes auf dem Vorrost wird ganz bedeutend beschleunigt, wenn unter dem Vorrost ein 'Raum angeordnet wird, der mit dem Brenn- sehacht in Verbindung steht, derart, dass heisse Gase, %tis dem Brennschacht durch den Vorrost treten können.
Bei bestiminten Brenn stoffen kann es vorteilhaft sein, im Anschluss an den Brennstoffbunker zunächst nur eine geschlossene Kohlenrutsche vorzusehen, um zu verhindern,. dass die Brennzone zu nahe an den Kohleneinlauf heranrückt und es zu Bunkerbränden kommt. Es ist zweckmässig, die Verbindungsöffnung zwischen dem Brenn schacht und dem Raum unter dem Rost mög lichst gross zu wählen, so dass gegebenenfalls von dem Rostraum aus oder durch, ihn hin durch die Brennstoffsäule im Schacht ge- ,schürt werden kann.
Fernex ist es vorteilhaft, den Vorrost gelbst mit Schüreinrichtungen<B>zu</B> versehen, um das Brennstoffbett zu lockern. Von beson derer Wirksamkeit sind Schüreinrichtungen an der Übergangsstelle vom Vorrost zum Brennschacht, da erfahrungsgemäss an dieser Stelle die grösste Neigung zum Hängenbleiben des Brennstoffes besteht. Die Schürung des Brennstoffbettes auf dem Vorrost kann dtireh Stössel erfolgen, die von Hand oder meeha- nisch in das Brennstoffbett vorstossen.
Bei mechanischem Antrieb der Stössel bereitet es keine Schwierigkeiten, den zeit lichen Abstand der aufeinanderfolgenden Stössel in Abhängigkeit von der Belastung und den Eigenschaften des Brennstoffes zu regeln. Es ist zweckmässig, die Stössel in der Ruhelage durch die Kühlelemente des Rostes zu schützen.
Für die Ausbildung des Brennschaehtes kann es vorteilhaft sein, die Vorder- und Rückwand<U>aus</U> Übereinander angeordneten, schräg nach innen geneigten Rohrflächen zu bilden und die Rohrflächen der beiden Wände in der Hölle gegeneinander zu versetzen.
In den Zeichnungen sind in Fig. 1-8 einige xliusführungsbeispiele der Feuerung nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Naturumlaufdampf erzeuger mit einer Sehachtfeuerung. Der Brennschacht 1 ist allseitig gekühlt. Die Vor derwandrohre 2 und die Rückwandrohre 3 vterlaufen im Bereich des Brennsehachtes 1 senkrecht und sind mit nach innen schräg ge stellten Flossen besetzt, die verhüten sollen, dass zwischen den Rohren Brennstoff hin durchfällt. DieVerbrennungsluft durchströnmt den Brennschacht etwa waagrecht. Sie tritt von der Luftkammer 4 aus durch die vordere Rohrwand 2 in die Brennstoffsäule ein, wäh rend die Verbrennungsgase durch die hintere Rohrwand 3 austreten. Die Vorderwandrohre 2 sind im obern Teil zur Stirnwand des Dampferzeugers abgebogen und bilden einen aus Kühlrohren bestellenden Vorrost 5, der ebenfalls mit Platten<B>6</B> zur Verhinderung von Rostdurchfall belegt ist.
Der Brennstoff rutscht in durch den Schieber 7 regelbarer Schichtstärke aus dem Bunker 8 auf den Vor rost und wird hier durch die Wärmestrahlmig aus dem Feuerraulm 9 sofort hoch erwärmt, wobei der Brennstoff entaast und dann mehr oder minder entzündet in den Brennschacht 1 rutscht. Die Rohrwand 3 dies Brennschachtes bildet mit der Feuer raumrückwand 10 eine Mischkaumler 11, in der die Verbrennungsgase aus denm Schacht sich mischen, bevor sie in den eigent lichen Feuerraum 9 einströmen. Aus dem Feuerraum<B>9</B> ziehen die Verbrennungsgase in einem abwärts gerichteten Kesselzug ab, wo bei sie nacheinander die Berührungsheiz fläche 12, die Überhitzerheiziläehe 13 und die Vorwärmerheizfläche 14 durchströmen.
Das Kesselwasser fliesst den untern Ver teilern 15 und 16 sowie den Seitenwandver teilern 17 über Fallrohre 18 zu, die auch, abweichend von der Zeichnung, in den Ecken des Kesselquerschnittes angeordnet sein kön nen. Von den obern Sammlern 19, 20 und 21 wird das Dampf-Wassergemiseh in die Trom mel 212 übergeleitet. Die Sektio-nen der Be- rühr-Lulgsheizfläche 12 münden unmittelbar in die Trommel 22 aus. Die Rückwandrohre <B>3</B> des Brennschachtes sind oberhalb der Schacht mündung abgebogen und bilden die letzte Rührreihe der Berührungsheizfliielle 12.
Würden diese Rohre- durch den Feuerraum<B>9</B> hindurchgeführt, so würde dadurch die schnelle Zündung und Entgasung des frischen Brennstoffes auf dem Vorrost <B>5</B> erheblich be einträchtigt. Die Verbindung der Rückwand- rohre <B>3</B> mit der Trommel 22 kann auch in der 'Weise durchgeführt werden, dass die Rohre<B>3</B> etwa in Höhe der Schachtmündung in einen waagrechten Sammler einmünden, von dem aus wenige Rohre zur Trommel geführt werden.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 stellt einen Zwanglaufdampferzeuger dar, bei dem der Brennstoff aus dem Bunker<B>8</B> über den der Feuerausstrahlung ausgesetzten Vorrost <B>5</B> in den eigentlichen Brennschacht<B>1</B> gleitet. Die Vorder- und Rüeh:wand. des Brennschaeh- tes selbst bestehen aus schräg nach innen ge neigten Rohrflächen<B>23</B> und 24, die in der Höhe gegeneinander versetzt sind. Die Rück wandrohre des Schachtes sind dabei so aus gebildet, dass sie in ihrer Gesamtheit die obere Mündung des Brennschachtes überragen.
Durch das Rohr 25 kann Zweitluft einge blasen werden. Das Luftrohr 25 kann als Tragrohr für die Kühlrohre der Rohrfläche 26 dienen. Eine derartige Ausbildung des Brennschachtes hat den Vorzug, dass der Brennstoff nicht auf der ganzen Länge des Schachtes eingeklemmt ist, sondern sich in folge der Durchbrechungen der Wände frei dehnen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Innere des Schachtes leicht zugänglich ist und das Brennstoffbett durch die grösseren öffnungen 27 in der Vorder- ivand bequem geschürt werden kann. Da zwischen Vorderwand und Feuerraum die Brennistoffsäule steht, kann während des Sehürens keine Falschluft in den Feuerraum eintreten.
Durch die vordern Rohrflächen 23 kann die Lufteintrittsseite leicht in Zonen unterteilt werden, denen Mittel zur Zuleitung von Verbrennungsluft zugeordnet sein können.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 zeigt wieder einen vom Feuerraum bestrahlten Vorrost 5, von dem aus der entgaste Brenn stoff in den Brennschacht 1 gelangt. Unter dem Vorrost 5 ist ein freier Raum 28 vor gesehen, der mit dem Brennschacht 1 in Ver bindung steht, so dass Verbrennungsgase aus dem Schacht 1 durch den Vorrost 5 strömen können. Durch die heissen Verbrennungsgase wird die Entgasung des Brennstoffes erheb lich beschleunigt. Am Kohleneinlauf sind die Kühlrohre des Vorrostes 5 durch eine Platte 29 gasdicht abgedeckt. Der freie Raum 28 unterhalb des Vorrostes 5 ist durch eine Schüröffnung 30 zugänglich. Die Kühlrohre 2 der Lufteintrittsseite des Schachtes 1 sind nach vorn abgebogen und dienen zur Kühlung das Bodens von Raum 28.
Eine ähnliche Ausführungsform zeigt Fig. 4. In diesem Falle sind die Kühlrohre 2 des Schachtes 1 unter Bildung, eines Hills- rostes 31 abgebogen und gehen dann in die Rohrebene des vom Feuerraum her bestrahl ten Vorrostes 5 über, so dass am Kohlenein- lauf die Kühlrohre dicht beieinander liegen. Hierdurch wird verhindert, dass bei Teillast die Brennzone zu dicht an den Kohlenbunker <B>8</B> heranwandext und sich der Brennstoff im Bunker entzündet.
In Fig. 5 ist ein Naturumlauf-Dampf erzeuger mit Brennsebacht 1 dargestellt, bei dem der der Feuerraumstrahlung ausgesetzte Vorrost aus an den Umlauf des Dampferzeu gers angeschlossenen Kühlrohren 32 besteht, die einen ringförmigen Querschnitt auf weisen. Durch den innern Hohlraum der Rohre sind bewegliche, von uaussen mechanisch betätigte Stössel 33 geführt, die in das Brenn stoffbett hineinstossen. Das Auflockern des Brennstoffbettes erfolgt dadureh gerade in der durch Backen des Brennstoffes oder Brückenbildung ani stärksten gefährdeten Zone an der Mündung des Brennschachtes 1.
Es ist vorteilhaft, die vordere Brennschaeht- wand 34 unterhalb des Vorrostes auszubuch ten, da eine Querschnittserweiterung am Schachteingang die Schürwirkung der Stössel vorteilhaft ergänzt. Die Stössel<B>33</B> werden durch den Antriebsmechanismus <B>35.</B> bewegt, durch den auch gleichzeitig der Brennstoff schieber<B>36</B> betätigt wird. Zur Erhöhung der Einstrahlung auf dem Vorrost ist die Decke des Feuerraumes mit feuerfesten Steinen<B>37</B> verkleidet. Der Brennschacht <B>1</B> ist -unten durch einen Ausbrennrost 46 abgeschlossen.
Die Rückstände werden durch den Schlacken schieber 47 mechanisch ausgetragen.
Fig. <B>6</B> zeigt die Ausführung der Rostrohre in grösserem Massstab. Das Umlaufwasser tritt durch Rohr<B>38</B> in den ringförmigen Quer- sehnitt ein. Der Stössel<B>33</B> befindet sich in der Ruhelage in allseitig gekühlter Umgebung.
Fig. <B>7</B> zeigt eine Ausführungsform der Stössel<B>33,</B> bei der die Stossrichtung,-von unten in einem Winkel, zur Ebene des Vorrostes verläuft und das Brennstoffbett am Ende des Vorrostes. von unten auf gebrochen wird.
In Fig. <B>8</B> ist der der Feuerraumstralilung ausgesetzte Vorrost <B>5</B> aus Kühlrohren gebil det, die mit Rostplatten belegt sind. Die Kühlrohre des Vorrostes sind in Abständen U-förmig ausgebogen. In diesen Ausbuchtun- gen sind Stössel 39 angeordnet. Die Bewegung dieser Stössel bewirkt ein Aufbrechen des Brennstoffbettes auf dem Vorrost 5 von unten her, gleichzeitig wird durch sie der Brennstoff in den Brennsehlacht 1 weiter be fördert.
Weitere Ausführungsformen für die Sehürung des Vorrostes zeigen Fig. 9 und 10. In Fig. 9 ist der aus Kühlrohren gebildete, der Feuerraumstrahlung ausgesetzte Vorrost 5 an federnden Zu- und Ableitungen 40 und 41 angeschlossen, durch die das Kühlmittel, vorzugsweise Kesselwasser, den Rostrohren zufliesst. Eine Rüttelvorrichtung oder ein Vibrator 42 geben den Impuls für eine stetige Förderung des Brennstoffes aus dem Bunker 8 in den Brennschacht 1 und verhindern durch die Vibration die Bildung einer festsitzenden Brennstoffbrücke über dem Sehacht 1.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sind zwischen den vordern Kühlrohren 43 des Brennschachtes Roststäbe 44 eingeschoben, die in senkrechter Richtung über eine mecha nische oder von Hand betätigte Hebelvorriehi- tung 45 stossweise auf- und abwärtsbewegt werden. Beim Aufwärtsstossen wird die Drennstoffschicht am Schachteintritt auf gerissen Lind damit das Nachrutschen ge fördert.