DE338174C

DE338174C - Method of firing central heating boilers with poor quality fuel

Info

Publication number: DE338174C
Application number: DE1919338174D
Authority: DE
Original assignee: Dipl-Ing Heinrich Werner
Current assignee: Dipl-Ing Heinrich Werner
Priority date: 1919-09-13
Filing date: 1919-09-13
Publication date: 1921-06-14

Description

Verfahren zur Befeuerung von Zentralheizungskesseln mit minderwertigem Brennstoff. Die Erfindung bezieht sich auf die Heizkessel von Zentralheizungen und hat ein Verfahren zum Gegenstand, das es ermöglicht, in vorhandenen, für Koks oder ähnliche hochwertige Brennstoffe eingerichteten Kesseln minderwertigen Brennstoff ohne Verminderung der Leistung-zur Anwendung zu bringen. Zahlreiche Vorschläge haben die gleiche Aufgabe bereits zu lösen versucht. Man hat die minderwertigen Brennstoffe, wie Torf; Braunkohle, staubige und grusige Schwarzkohle u. dgl. bereits verklumpt, verbrikettiert und in Mischung mit hochwertigen organischen Bindemitteln zur"Anwendung gebracht. Die eigentümliche Ausbildung dieser meist gußeisernen Gliederkessel und die Bemessung ihrer Rost- und Heizflächen macht jedoch nur mit einem hochwertigen Koks die volle Leistung möglich. Die Verbrennungsgase des völlig entschwelten Kokses lassen die laby= rinthartigen Abzugskanäle zwischen den wasserbespülten Kesselflächen verhältnismäßig rein und wärmedurchlässig, während die Abgase von Braunkohle, Schwarzkohle, Torl u. dgl. schon nach kurzer Zeit Verkrustungen an diesen Flächen erzeugen. Diese Verunreinigungen werden besonders groß, wenn die für minderwertige Brennstoffe zu kleine Rostfläche durch Unterwind u. dgl. Mittel ausgeglichen wird. Außerdem ist es bei Benutzung minderwertiger Brennstoffe in derartigen Feuerungen nicht möglich, hohe Brennstoffschichten zu halten; was -für einen stundenlang unbeaufsichtigt bleibenden Betrieb erforderlich ist. Gemäß der Erfindung wird die Verfeuerung minderwertiger Brennstoffe, wie Braunkohle, Torf, grusige und staubige Schwarzkohle, Olschiefer u. dgl. in gleich vorteilhafter Weise wie Koks ohne Minderung der Kesselleistung für die übliche Kesselform der Hausheizungen ermöglicht, indem man die Brennstoffe neben dem Ofen vergast: In die eigentliche Kesselfeuerung gelangt alsdann nur Gas, das mit dem bei Gasfeuerungen nur sehr geringen Luftüberschuß verbrannt wird. Infolge der entstehenden kleineren Menge an Verbrennungsgasen und deren höherer Temperatur reichen dabei die vorhandenen Heizflächen aus, um den Übergang der Wärme von den Verbrennungsgasen auf den Kessel zu ermöglichen. Es kann hierdurch-nicht nur ohne Veränderung der Rostflächen und der Heizflächen mit minderwertigem Brennstoff die gleiche, sondern im Bedarfsfalle sogar noch eine höhere Leistung als bei Koks erreicht werden, weil die Verdampfung für den Quadratmeter Heizfläche infolge des höheren Wärmegefälles in der Kesselfeuerung vergrößert werden kann. Die Höhe des vorgeschaltetenVergaserschachtes gestattet dabei wie bei der üblichen Verfeuerung von Koks die Auffüllung größerer Brennstoffmengen, die es ermöglichen, die Heizung stundenlang unbeaufsichtigt zu lassen: Darüber hinaus besitzt aber die Vergasung des Brennstoffes neben dem Ofen gegenüber der Verfeuerung des Brennstoffes auf dem Rost den Vorteil einer wesentlich schmiegsameren und verlustloseren Temperaturregelung-. Beim Verfeuern von festen Brennstoffen ergeben sich bei höheren Außentemperaturen, bei denen der Kessel nicht voll beansprucht ist, große Brennstoffverluste. Wenn auch die Luftschieber teilweise oder ganz geschlossen sind, saugt der Kaminzug vergaste unverbrannte Brennstoffteile aus der großen angewärmten Masse von Brennstoffen ab, und, wenn dabei auch die erzeugte Wärme -verringert wird, so ist doch der Brennstoffverbrauch nicht im gleichen Maße vermindert.Method of firing central heating boilers with inferior Fuel. The invention relates to central heating boilers and has as its subject a process that makes it possible to use in existing, for coke or similar high-quality fuels furnished boilers use inferior fuel without reducing the performance. Have numerous suggestions already tried to solve the same problem. One has the inferior fuels like peat; Lignite, dusty and gritty black coal and the like already clumped together, burnished and mixed with high-quality organic binders for "application brought. The peculiar training of these mostly cast-iron articulated boilers and however, the dimensioning of your grate and heating surfaces is only possible with a high-quality one Coke full power possible. The combustion gases of the completely deglazed coke leave the labyrinth-like drainage channels between the water-flushed boiler surfaces relatively pure and heat-permeable, while the exhaust gases from lignite, black coal, Torl and the like generate incrustations on these surfaces after a short time. These Impurities become particularly large when the for low quality fuels too small grate area is compensated by under wind and similar means. Also is it is not possible when using inferior fuels in such furnaces, to keep high fuel layers; what -for a person left unattended for hours Operation is required. According to the invention, the combustion becomes inferior Fuels such as lignite, peat, gritty and dusty black coal, oil slate and the like in the same advantageous manner as coke without reducing the boiler output for the usual boiler shape of the house heating made possible by using the fuels next to the furnace gasified: then only gas enters the actual boiler furnace which is burned with only a very small excess of air in gas firing. As a result the resulting smaller amount of combustion gases and their higher temperature the existing heating surfaces are sufficient to ensure the transfer of heat from the Allow combustion gases to reach the boiler. It can do this - not just without it Modification of the grate surfaces and the heating surfaces with poor quality fuel the same but, if necessary, even a higher output than with coke is achieved because the evaporation for the square meter of heating surface as a result of the higher Heat gradient in the boiler can be increased. The height of the upstream gasification shaft As with the usual combustion of coke, it allows larger ones to be filled up Amount of fuel that allows the heater to be left unattended for hours let: In addition, however, has the gasification of the fuel next to the furnace compared to burning the fuel on the grate the advantage of a substantial More flexible and lossless temperature control. When burning of solid fuels arise at higher outside temperatures, at which the Boiler is not fully used, large fuel losses. Even if the air slide are partially or completely closed, the chimney draft sucks in gasified unburned fuel from the great heated mass of fuels, and if so also the generated If heat is reduced, the fuel consumption is not to the same extent reduced.

Man hat deshalb auch bereits vorgeschlagen, den Feuerungsraum entsprechend der Heizleistung mit Verdrängerkörpern zuzusetzen. Dies ist jedoch ein umständliches Verfahren.It has therefore already been proposed to adjust the combustion chamber accordingly to add the heating power with displacers. However, this is a cumbersome one Procedure.

Bekannt-ist es auch, für Hausheizungskessel Vorfeuerungen zu benutzen, bei denen der Brennstoff halb vergast zur V erflammung gelangt. Die Flamme "bildet sich im V orfeuerungsschacht und schlägt durch einen Kanal, in welchem Verbrennungsluft zugeführt wird, in den Kesselraum. Diese Vorfeuerungen haben zwar auch den Vorteil, daß bei ihnen minderwertige Brennstoffe, wie staubige und krümelige Abfallschwarzkohle, sowie bei entsprechender Schachterweiterung auch Braunkohle und Torf in den erforderlichen Mengen verfeuert werden können. Die Wärmeregelung läßt sich aber dort ebenfalls nicht ohne den Verlust an abgeschwelten und unverbrannten Brennstoffen vornehmen, es sei denn, daß der Vorfeuerungsraum entsprechend der Feuerleistung vergrößert oder verkleinert wird.It is also known to use pre-heating for domestic boilers, in which the fuel comes to a flame half-gasified. The flame "forms is in the pre-firing shaft and strikes through a duct in which combustion air is fed into the boiler room. These pre-firings also have the advantage that with them inferior fuels, such as dusty and crumbly waste black coal, as well as lignite and peat in the required amounts, if the shaft is enlarged accordingly Quantities can be burned. The heat control can also be used there do not do without the loss of decayed and unburned fuel, unless the pre-firing space is enlarged in accordance with the fire output or is reduced.

Die ausschließliche Bildung der Flamme am Ende einer ganz engen Rohr- oder Kanalverbindung zwischen Vergaser und Ofen, die vorteilhaft mit einem Regelhahn versehen werden kann, macht die Erzeugung fast ausschließlich abhängig von der Menge der durch den Vergaser geführten Luftmenge und unabhängig von der aufgegebenen Brennstoffmenge; denn die Menge des erzeugten Gases ist proportional der Menge der durch den Vergaser geführten Luftmenge. Bei geringem Unterschied zwischen Außentemperatur und- der erforderlichen Zimmertemperatur genügt es infolgedessen, die Gaserzeugung durch Abdrosselung des Gas- oder Luftstromes entsprechend zu vermindern. Es kann sogar die durch den Vergaser gepreßte Luftmenge mit Hilfe eines Reglers eingestellt werden, der von einem von der Atmosphärentemperatur beeinflußten Wärmeregler verstellt wird.The exclusive formation of the flame at the end of a very narrow pipe or duct connection between the gasifier and the furnace, which is advantageous with a control valve can be provided, makes the production almost exclusively dependent on the quantity the amount of air passed through the carburetor and regardless of the amount of fuel added; because the amount of gas produced is proportional to the amount of gas produced by the carburetor guided air volume. If there is little difference between the outside temperature and the required room temperature, it is therefore sufficient to generate gas Reduce the throttling of the gas or air flow accordingly. It can even the amount of air pressed through the carburetor can be adjusted with the help of a regulator, which is adjusted by a thermostat influenced by the atmospheric temperature.

Es entsteht also eine Gasfeuerung mit minderwertigen Gasen von iooo bis 1500 W. E. und mit einer Flammentemperatur ähnlich derjenigen bei unmittelbarer Verfeuerung fester Brennstoffe, die sich auch bei gußeisernen Gliederkesseln als unbedenklich erwiesen hat, da sie keine Stichflamme- und damit stellenweise hohe Erwärmung der gußeisernen Glieder ergibt, sondern infolge der großen Flamme eine fast gleichmäßige Erwärmung der Glieder sichert.So there is a gas firing with inferior gases of iooo up to 1500 W. E. and with a flame temperature similar to that of immediate Combustion of solid fuels, which can also be used in cast-iron articulated boilers has proven to be harmless, as it does not have a jet of flame and is therefore high in places Warming of the cast iron links results, but due to the large flame one ensures almost even heating of the limbs.

Gasfeuerungen sind für die Heizkessel von Hausheizungen an sich ebenfalls bekannt. Es handelt sich aber um Feuerungen mit hochwertigem Leuchtgas. Die aus minderwertigem Brennstoff durch einfache Vergasung gewinnbaren Gase besitzen einen Heizwert von rund iooo W. E. und kommen daher zur Weiterleitung in einem großen Leitungsnetz gegenüber dem, etwa 5000 W. E. besitzenden Leuchtgas nicht in Frage. Die bekannten Leuchtgasheizungen für die Heizkessel von Hausheizungen konnten sich nicht einführen. Das Leuchtgas ist nicht nur viel zu teuer, sondern infolge seiner Hochwertigkeit für die Beheizung der Hausheizungskessel auch nicht geeignet. Die Flamme des Leuchtgases wird für die gußeisernen Kessel meist zu warm, so daß ungleichmäßige Erwärmungen des Kessels unvermeidbar sind, die dann Wärmespannungen erzeugen. Wird das Gas aber statt mit zahlreichen kleinen Flammen mit großem Luftüberschuß in einer einzigen oder einigen wenigen großen, dafür aber weicheren Flammen verbrannt, dann wird die Feuerung unwirtschaftlich. Die Vergasung von minderwertigen Brennstoffen in einem Schacht außerhalb einer. Dampfkesselfeuerung_ ist an sich bereits vorgeschlagen. Die Eigentümlichkeit der Ausbildung der Heizkessel von Hausheizungen sowie des Betriebes derselben sind dort nicht vorhanden und daher- .die für den Erfindungsgegenstand geschilderten Vor-, teile dort nicht erzielbar.Gas firing systems are also known per se for boilers for domestic heating systems. However, it is a question of furnaces with high-quality illuminating gas. The gases that can be obtained from inferior fuel by simple gasification have a calorific value of around 10000 units and are therefore out of the question for forwarding in a large network of pipes compared to the luminous gas , which has around 5000 units. The well-known luminous gas heating systems for the boilers of house heating could not be introduced. The luminous gas is not only much too expensive, but due to its high quality it is also unsuitable for heating domestic boilers. The flame of the luminous gas is usually too warm for the cast-iron boiler, so that uneven heating of the boiler is unavoidable, which then generates thermal stresses. If, however, the gas is burned with a single or a few large but softer flames instead of numerous small flames with a large excess of air, then the combustion becomes uneconomical. The gasification of poor quality fuels in a shaft outside a. Steam boiler firing is already proposed in itself. The peculiarity of the design of the boilers of domestic heating systems and the operation of the same do not exist there and therefore the advantages described for the subject of the invention cannot be achieved there.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. a ist ein Gliederkessel; b- ist ein Vergaserofen, der mit minderwertigem Brennstoff gefüllt ist und durch den mit Hilfe der Leitung c Luft hindurchgepreßt wird. Die Luft erzeugt im unteren Teil eine Verbrennung, während die nach oben getriebene Kohlensäure sich in den höher liegenden glühenden Brennstoffschichten in Kohlenoxyd umsetzt und dabei Wärme bindet. Das Gas gelangt durch die Leitung d in den Feuerraum des Zentralheizungskessels cc. . Hier wird das Gas unter Beimischung von Luft verflammt. Der Schieber f in der Luftleitung regelt die Menge des erzeugten Gases. Dieser Schieber f kann in Abhängigkeit von einem Wärmeregler gebracht werden, der von der Atmosphärentemperatur beeinflußt wird In Fig. 2 wird die Verflammung des Gases in einem Vorraum vorgenommen, der mit einem Schamotterohr - umkleidet ist. Das Schamötterohr h schützt besonders empfindliche Kesselwandungen vor Überhitzungen, zugleich aber erzeugt es eine restlose V erbrennung des Gases, da die vor dem Schamottekörper aufgenommene Wärme das herangeführte Gas entzündet.The drawing illustrates an embodiment. a is a sectional boiler; b- is a gasifier furnace, which is filled with poor quality fuel and through which air is forced through with the help of line c. The air generated in the lower Part of a combustion, while the upwardly driven carbonic acid settles into the Higher lying glowing layers of fuel are converted into carbon oxide and thereby heat binds. The gas enters the furnace of the central heating boiler through line d cc. . Here the gas is ignited with the addition of air. The slide f in the air duct regulates the amount of gas produced. This slider f can be in Dependence on a thermostat can be brought on by the atmospheric temperature is influenced In Fig. 2, the flaming of the gas is carried out in an anteroom, who is clad with a chamotte ear. The Schamötterohr h particularly protects sensitive boiler walls from overheating, but at the same time it creates a complete Burning of the gas, since the one absorbed in front of the chamotte body Warmth ignites the gas introduced.

Claims

PATENT CLAIMS-i. Process for firing central heating boilers with inferior fuel, characterized in that the inferior fuels be gasified in a gas generator set up next to the boiler, from which the Heating gas is fed into the furnace of the boiler. a. Method according to claim i, characterized in that the amount of air pressed through the carburetor with the aid a heat regulator influenced by the outside temperature is set.