Titel: Neuerungen an Kohlenstaubfeuerungen.
Fundstelle: Band 305, Jahrgang 1897, S. 272
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Neuerungen an Kohlenstaubfeuerungen. (Vorhergehender Bericht 1894 292 * 265.)Ueber Kohlenstaubfeuerungen vgl. 1893 287 108, 289 23. 1894 291 * 242, 292 * 265. Mit Abbildungen. Neuerungen an Kohlenstaubfeuerungen. Eine entschiedene Anerkennung hat sich die KohlenstaubfeuerungWie wir einem Vortrage von Dr. Warlich über Staubkohlenfeuerung, gehalten im Kasseler Handels- und Gewerbeverein, entnehmen, stammt der Grundgedanke zur Staubkohlenfeuerung, die man bisher stets englischen Ursprungs hielt, aus Kassel und hat den verflossenen Oberbergrath Henschel, den Urgrossvater des jetzigen Besitzers der Maschinenfabrik Henschel und Sohn, zum Urheber. Henschel hat bereits im J. 1831 einen Apparat gebaut, mit Hilfe dessen er fein gemahlenen Kohlenstaub, aufs innigste mit Luft gemischt, zur Erzielung höchster Temperaturen in einen Feuerraum einblies. Der Chemiker Wöhler, von 1831 bis 1836 Professor am ehemaligen Kasseler Polytechnikum, nahm im J. 1835 die Henschel'sche Idee mit nach England, von wo aus sie dann ungefähr 40 Jahre später wieder nach Deutschland zurück kam. Im J. 1873 construirte der englische Ingenieur Crampton den ersten neueren englischen Kohlenstaubfeuerungsapparat und im J. 1892 der Berliner Ingenieur Karl Wegener den ersten deutschen. auf der Berliner Gewerbeausstellung errungen. Die Eisenzeitung sagt in ihrem Berichte: Um den Klagen über das starke Qualmen der vier Schornsteine am Kesselhaus zu begegnen, hatte der Arbeitsausschuss einige Feuerungssysteme, die Rauchlosigkeit versprachen, zu Versuchen an einzelnen unter den zwölf Betriebskesseln verstattet. Darunter erregten zwei Kohlenstaubfeuerungsanlagen die allgemeine Aufmerksamkeit. Es waren die Schwartzkopff'sche und die Wegener'sche, erstere den Kohlenstaub durch eine rotirende Stahldrahtbürste in die Feuerung schleudernd, letztere dafür nur den natürlichen Zug nach dem Schornstein benutzend. Der Gegensatz zwischen den beiden Systemen konnte kaum weiter gedacht werden, als er sich an den beiden einander gegenüber liegenden Kesseln zeigte. Beide Feuerungen stimmten jedoch darin überein, dass sie mit grösserer Leichtigkeit als die früher an diesen Kesseln vorhandenen die erforderliche Dampfspannung und Verdampfung erreichten, auch sollen sie sparsamer brennen als die früheren Feuerungen. Leider war nicht zu ermitteln, ob die absolute Rauchlosigkeit, welche von der Kohlenstaubfeuerung behauptet wird, auch in diesem Fall vorhanden war; denn beide betreffende Kessel lagen mit je zwei anderen, mit Rostfeuerung versehenen an demselben Schornstein. Aber eine Verminderung des Rauches war wahrnehmbar und gewissermaassen polizeilich beglaubigt, da der Vertreter der localen Polizei, der Treptower Gemeindevorsteher, nachdem er im Anfang der Ausstellung ein Strafmandat nach dem anderen wegen Qualmens erlassen, später befriedigt war. Es gewinnt demnach den Anschein, als sei die Kohlenstaubfeuerung endlich so weit entwickelt, um bei den erheblichen Ersparnissen, die sie bringt, und der Rauchlosigkeit, die sie zur Folge hat, sich allgemein einzuführen. Die Kohlen Vermahlungsfrage gilt als endgültig gelöst, seitdem es gelungen, den Mahllohn auf 6 bis 8 Pf. für den Centner herabzubringen. Ein grosser Theil des in Treptow verbrannten Kohlenstaubes wurde auf dem Ausstellungsgelände selbst gemahlen. Kaum ein Punkt der Ausstellung wurde so vielfach besucht als das Kesselhaus. Die Meinungen über den Vorzug des einen oder anderen Systems gingen jedoch noch weit aus einander. Ebenfalls günstig lautete der Bericht, den die Commission zur Prüfung und Untersuchung von Rauchverbrennungsvorrichtungen„Prüfungscommission der, unter dem Vorsitz des Commissionsrathes Dr. Delbrück in Stettin, Versuche betreffend Rauchverbrennungsvorrichtungen übertragen sind. in ihrer, Ende Februar 1897 in Berlin abgehaltenen Sitzung über die bisherigen Ergebnisse ihrer Arbeiten erstattete. Während zehn bisher untersuchte Verfahren, die angeblich eine rauchfreie Verbrennung unter Anwendung der bisher allgemein üblichen Stückkohlen herbeiführen sollen, als mehr oder minder mangelhaft befunden worden sind, erwies sich die Verbrennung bei Anwendung von künstlich zerkleinerter Staubkohle als vollkommen rauchfrei. Ausserdem erhöht sich der Nutzwerth des Brennstoffes im Vergleich mit der besten Art der Stückkohlenfeuerung um 14 Proc. Die hohen Kosten der Kohlenzerkleinerung, ferner der Umstand, dass die Flugasche sich in den Flammenrohren absetzt und diese rasch undicht macht, sind der Verbreitung der Staubkohlenfeuerung noch immer im Wege. Aber auch letzteres Hinderniss scheint nach den neueren Berichten beseitigt zu sein. Der Müller berichtet über folgende, mit der Kohlenstaubmühle von C. Schütze in Berlin erzielte Ergebnisse. „Alle bisher für die Herstellung von Steinkohlenstaub verwendeten Mahlvorrichtungen hatten den Fehler, dass sie Siebvorrichtungen erforderten, um das Mahlgut in der nöthigen Feinheit zu liefern. Jedes Sieb aber beeinträchtigt die Leistung erheblich, sofern nicht trockener Stoff zur Verwendung gelangt. Die in den meisten Fällen zur Verfügung stehende feuchte Kleinkohle zu trocknen, ist praktisch nicht durchführbar; es musste also, wenn die Sache nicht an dem zu theuren Mahlverfahren scheitern sollte, eine Mühle geschaffen werden, welche ohne die Beigabe von Sieben auch feuchte Kohlen ohne wesentliche Beeinträchtigung der Leistung verarbeiten kann. Diese Aufgabe ist durch die in Fig. 1 und 2 dargestellte Exhaustormühle gelöst. Eine derartige Mahlanlage besteht aus der eigentlichen Mühle, dem Exhaustor und der Mahlkammer. Die Mühle arbeitet mit vier stählernen Mahlwalzen gegen die innere Fläche eines stählernen Mahlringes; sie werden durch die Fliehkraft an diese Fläche gedrückt und bewirken dadurch die Zerkleinerung des dazwischen fallenden, durch eine Schnecke oder ein Schaufelrad gleichmässig zugeführten Stoffes. Textabbildung Bd. 305, S. 273 Exhaustormühle. Der Exhaustor saugt das erzeugte Mehl stetig ab und wirft es in die aus Holz hergestellte, im Innern mit Theilwänden versehene, gedichtete Kammer. Die Tourenzahl des Exhaustors ist so bemessen, dass die erforderliche Feinheit des Staubes erreicht wird; man hat es auf diese Weise in der Hand, feineren oder gröberen Staub zu erzeugen. Der Umstand, dass das feine Mehl stetig abgesaugt wird, erleichtert den Mahlprocess und erhöht die Leistung. Der feuchte Staub wird beim Vermählen bis zu einem gewissen Grade getrocknet und dadurch zur Verfeuerung geeigneter gemacht. Die im königl. Feuerwerkslaboratorium zu Spandau durch den Magdeburger Verein für Dampfkesselbetrieb mit dieser Mühlenanlage angestellten Mahlversuche lieferten die in nachfolgender Tabelle zusammengestellten Ergebnisse. Ergebnisse der angestellten Mahlversuche. Kohlensorte Königs-grubeO.-Schl. ViktorGottersbergN.-Schl. BorusiaWestf. v. d. HeydtSaar Königs-grubeO.-Schl. LothringenWestf. v. d. HeydtSaar Julius-schachtN.-Schl. 1* 2* 3* 4** 5*** 6*** 7** 8** Zeitdauer desMahlversuchsin Stunden 3 2 2 2 2 2 1,12 2 GemahleneKohlenmengein k 2775 1753 3225 1875 2307 3975 1650 2625 Dieselbe perStd./k 925 866,5 1612,5 937,5 1153,5 1987,5 1375 1312,5 Aufgewendete gebremst 21 17,25 21,3 21,6 20,6 22,1 19,2 19,3 Die Mahlversuche 1 bis 4 beziehen sich auf feuchte Kohle mit 4,5 bis 11 Proc. Wassergehalt, die Versuche 5 bis 8 auf grubenfeuchte Kohle, die an der Luft oberflächlich abgetrocknet war und 1,5 bis 4 Proc. Wasser enthielt. Wie erklärlich, hat neben dem geringeren oder höheren Wassergehalt der Kohlen deren Beschaffenheit und Härte einen hervorragenden Einfluss auf das Mahlresultat, welches von 866,5 bis 1987,5 k in der Stunde schwanken kann, während die aufgewandte Kraft sich in den Grenzen von 17,25 bis 22,1 bewegte. Eine solche Mühle, welche der Erfinder in Hannover aufstellte, verarbeitete täglich 20000 k sehr nasse Kohle.“ Die Beschaffenheit des Kohlenstaubes ist für die Wirkung der Feuerung von wesentlichem Einfluss. Das Brennmaterial soll wirklicher Staub sein, nicht etwa zu feinem Gries gemahlenes Material, welches, wie Lauenstein in der Badischen Gewerbezeitung sagt, zum Theil verkokt und unverbrannt in die Aschenrückstände mit übergehen würde. Hierin ist wohl einer der Gründe zu suchen, dass die früheren Kohlenstaubfeuerungen nicht zufriedenstellend functionirt haben und bald nach ihrem Auftauchen wieder von der Bildfläche verschwunden sind. So z.B. benutzte Crampton zum Mahlen der Kohle gewöhnliche Mühlsteine und erhielt dadurch wohl kaum ein genügend zu Staub verarbeitetes Material. Desgleichen lieferten Kollergänge und gewöhnliche Schleudermühlen keinen hinreichend feinen Kohlenstaub, arbeiten dabei auch zu unökonomisch wegen des hohen Kraftverbrauches und der starken Verstaubung. Auch Kugelmühlen haben sich wegen der hohen Anschaffungs- und Betriebskosten nicht bewährt, obwohl sie, was die Herstellung eines guten Staubes anbetrifft, den letztgenannten Apparaten immer noch vorzuziehen sind. Textabbildung Bd. 305, S. 274 Fig. 3.Centrifugalwalzenmahlgang von Propfe. Eine für die Kohlenstaubfeuerung geeignete Kohlenmühle muss, wie Lauenstein a. a. O. sagt, die Kohle einerseits zu ganz gleichmässigem Staub zermahlen und zugleich schnell und billig ohne Staubentwickelung nach aussen arbeiten. Diesen Anforderungen scheint der von den Gebrüdern Propfe in Hildesheim erfundene Centrifugalwalzenmahlgang, Propfe-Mühle genannt, zu genügen. Diese Mühle (Fig. 3) besteht aus einem cylindrischen gusseisernen Gehäuse, in dessen Mitte sich eine senkrechte Welle dreht, deren Bewegung auf die Welle durch eine Riemenscheibe oder durch ein Kegelradvorgelege übertragen wird. Die Walzen sind zwischen zwei Scheiben, die auf der Weile festgekeilt sind, an Hebeln drehbar gelagert und werden bei dem Umgange der Welle in besonders eingesetzten äusseren Mahlringen umhergeschoben, wobei durch die Centrifugalkraft ein kräftiger Walzen druck gegen die Innenwand der Mahlringe erzeugt wird (Fig. 4). Die Walzenhebel sind federnd angeordnet, um sowohl Kraft zu sparen beim Aufstossen auf grössere Kohlenstücke als auch um durch den Rückschlag zerstäubend auf die nachfolgenden Kohlenstücke zu wirken. Ausserdem wird dadurch die Mühle unempfindlich gegen die in den Kohlen etwa befindlichen Steine und zufällig hineingerathenen Eisentheile, die bei starr gelagerten Walzen leicht Zerstörungen bewirken könnten. Bei der Mühle ist eine obere und eine untere Mahletage angeordnet; zwischen beiden befindet sich, auf der Welle festgekeilt, das Flügelrad, welches den erzeugten Kohlenstaub durch Siebe treibt, mit denen die mittleren Durchbrechungen des Gehäuses überspannt sind. Textabbildung Bd. 305, S. 274 Fig. 4.Mahlringe der Propfe-Mühle. Bei der Vermahlung in der Propfe-Mühle wird die in den oberen Fülltrichter geschüttete Kohle von einem Rührfinger durch die Oeffnungen der Einlaufschieber, oder statt des Fülltrichters durch eine schneckenförmige Speisewalze mit Feder und Schieber in die Mühle geführt. In derselben fällt die Kohle auf den oberen Streuteller, der sie gleichmässig an dem Umfange des oberen Mahlringes vertheilt. Zwischen diesem und den Centrifugalwalzen erfolgt das Vermählen, Kohlenstaub und Kohlengries sinken zwischen dem Flügelrade und dem Siebmantel hernieder, der erzeugte Staub wird durch das Sieb getrieben, während der verbleibende Gries zwischen den unteren Mahlring und seine Walzen fällt, hier vollends in Kohlenstaub verwandelt, aufgewirbelt und durch das Sieb hindurch in den Aussenmantel befördert wird. In dem Untersatze der Mühle sammelt sich der fertige Staub an, und ein einfacher Arm streicht ihn durch die Ausläufe in untergehängte Säcke, oder bei selbsthätigen Betrieben in die Transportschnecken, Elevatoren u. dgl. Gegen Verstopfungen ist die Mühle durch eine selbsthätige Ventilklappe geschützt, welche einen Nothauslauf öffnet, sobald der Mühle zu viel Stoff zugeführt ist. Eine Selbstentzündung des Kohlenstaubes während des Mahlprocesses, die bei den schnell laufenden Schleudermühlen zuweilen vorkam, ist bei der Propfe-Mühle vollständig ausgeschlossen. Der Kohlenstaub verlässt die Mühle schwach warm und kühlt sich bald vollständig ab. Der durch die Mühle erzeugte Staub ist vollkommen gleichmässig und von solcher Feinheit, dass auf einem Siebe von 900 Maschen/qc so gut wie kein Rückstand verbleibt. Kleines ModellNr. 1 Grosses ModellNr. 2 Stündliche Leistung in  Steinkohlen 400–600 k 1000–1500 k Stündliche Leistung in  Braunkohlen 300–500 k 800–1200 k Kraftbedarf in 5–7 12–18 Stückgrösse des Auf-  schüttgutes 0–30 mm 0–40 mm Umdrehungen in der  Minute 400 200 Bei diesen Ergebnissen kann wohl heute schon die Mahlfrage, die für die Lebensfähigkeit der Kohlenstaubfeuerung besonders maassgebend war, als gelöst betrachtet werden. Bemerkenswerte Grössen, sowie die Leistungen der Propfe-Mühle sind aus vorstehender Zusammenstellung zu ersehen. Die Vermahlungskosten sollen sich nach Angabe der Erfinder, mit Einschluss aller Nebenkosten (und unter Berechnung der Selbstkosten für 1 /Stunde mit 5 bis 6 Pf.) auf nicht höher als 12 bis 15 Pf. für 100 k Kohlen stellen und bei den ungünstigsten Verhältnissen 20 Pf. nicht übersteigen. Die Vermahlungskosten sind hiernach nicht so bedeutend, dass daran die allgemeinere Einführung der Kohlenstaubfeuerungen scheitern könnte, wenn man noch dabei in Betracht zieht, dass sonst geringwerthiges, grussreiches Kohlenmaterial, dessen Preis im Gegensatz zu Stückkohlen ein geringer ist, hier mit Nutzen zu verwenden ist. Hatte sich bisher die Staubkohlenfeuerung stets zwischen Erfolgen und Misserfolgen, zwischen Lobeserhebungen und Angriffen bewegen müssen, so ist es im Interesse der gesammten Industrie mit Freude zu begrüssen, wenn sich ihre Anerkennung und ihre Erfolge stets mehren. Eine solche Anerkennung wurde ihr zu Theil bei Gelegenheit eines Besuches, welcher seitens des österreichischen Ingenieur- und Architekten Vereins dem Ge werken Victor v. Neuman auf dessen Einladung gemacht wurde. Diesem Besuche hatten sich etwa 40 Mitglieder der Fachgruppe der Berg- und Hüttenmänner des genannten Vereins am 8. April 1897 zu einem Ausfluge nach Marktl und Schrambach behufs Besichtigung der dort eingeführten Kohlenstaubfeuerung an Glühöfen und zur Heizung von Dampfkesseln angeschlossen. Die Firma Friedr. v. Neuman hat im Frühjahr 1895 mit der Einführung der Kohlenstaubfeuerung begonnen und war nach Ueberwindung der Kinderkrankheiten mit den erzielten Resultaten so zufrieden, dass sie in rascher Aufeinanderfolge alle ihre Oefen umgebaut hat, so dass im J. 1896 nur mehr Kohlenstaubfeuerungen im Betriebe waren, und sonach alle angegebenen Ziffern auf einem Jahresdurchschnitt beruhen. Um die Anwendbarkeit der Kohlenstaubfeuerung für alle Kohlensorten zu zeigen, waren 15 verschiedene Brennmaterialien sowohl im rohen als auch im gemahlenen Zustande in grösseren Mengen vorbereitet, und wurde die Mehrzahl dieser Sorten auch thatsächlich verfeuert. Sägespäne, Torf, Erdwachsrückstände, vier Sorten böhmischer und steirischer Braunkohle, böhmische Steinkohle, Schrambacher und Ostrauer Steinkohle, zwei Sorten oberschlesischer Steinkohle, Anthracit, Koks und Holzkohle waren zu Feuerungsversuchen in Bereitschaft gestellt. Die ersten drei Sorten eignen sich natürlich nur zur Kesselfeuerung oder für Wärmöfen, in denen keine hohe Temperatur erfordert wird; Torf wurde im Schrottofen verfeuert und eine schöne Hellrothglut erzielt. Ein Schweissofen wurde dann mit verschiedenen Sorten Braunkohle, der andere Schweissofen mit Anthracit und Holzkohlenstaub weiter betrieben; der Wechsel von einem Brennstoff auf den anderen vollzog sich ohne merklichen Uebergang; eine Drehung an der Stellschraube, eine kleine Verschiebung an der Luftregulirklappe und die Feuerung war auf den neuen Brennstoff eingestellt und arbeitete ruhig weiter. Die Bedienung der Feuerung beschränkt sich eigentlich auf das Nachfüllen von Kohlenstaub, es gibt kein Schüren und kein Rostputzen, die Arbeiter haben von der Hitze nicht zu leiden, sind also in der Arbeit wesentlich entlastet, und so musste man den Eindruck gewinnen, dass die Leute das Einstellen der Feuerung mit voller Sicherheit beherrschen, dass die Feuerung also über das Versuchsstadium längst hinaus ist und dass man da eine bereits erprobte Sache in glattem, sicherem Betriebe vor sich habe. In einem Nebengebäude des Hüttenwerkes befindet sich ein mit Kohlenstaubfeuerung ausgerüsteter Versuchsofen kleinster Dimension, welcher Schmiedezwecken dient und der mit Essenzug oder Gebläseluft arbeiten kann. In demselben werden die Feuerungsversuche und Studien mit allen Brennmaterialsorten vorgenommen; sein Betrieb kann mit einem Brennstoffaufwande von 5 bis 10 k in der Stunde aufrecht erhalten werden. Auf dem festlich geschmückten Hüttenhof waren die Stückzeichnungen der Kohlenstaubfeuerungsapparate, eine grosse Anzahl zum Theil ausgeführter, zum Theil in Ausführung begriffener Pläne über die Ausrüstung von Oefen und Dampfkessel verschiedenster Systeme mit der Schwartzkopff'schen Kohlenstaubfeuerung, und ein completer Feuerungsapparat zur Besichtigung und Erklärung bereit gestellt. Der Feuerungsapparat macht einen einfachen und betriebssicheren Eindruck und lässt es als durchaus glaubwürdig erscheinen, dass er niemals zu Betriebsstörungen Anlass gibt. Der Abnutzung unterliegen nur die Schlagnase des Rüttelbleches und die Bürstenwelle. Erstere muss alle 6 bis 8 Wochen ausgewechselt werden; sie besteht aus einem kleinen vierkantigen Stück Eisen mit Gewindeansatz, ist also in wenigen Minuten herausgeschraubt und durch eine neue ersetzt. Die Bürstenwelle läuft in Stahllagern mit Ringschmierung, besteht aus einem Stück Rundstahl und muss alle 6 bis 8 Monate ausgewechselt werden. Die Bürste selbst unterliegt gar keiner Abnutzung; wenn durch das Hineinkommen von Fremdkörpern in den Feuerungsapparat einzelne Drahtborsten verbogen oder gebrochen werden, so lassen sich neue Stahldrahtborsten leicht einziehen. Die Herstellung des Kohlenstaubes erfolgt auf einer kleinen Schlagmühle, welche nunmehr schon über 2 Jahre Tag und Nacht in Betrieb ist und welche, ursprünglich für eine Stundenleistung von 250 k Kohlenstaub gebaut, nahezu das Doppelte, nämlich 450 bis 500 k in der Stunde, liefern muss. Die Mühle wurde aus einander genommen und an derselben die der Abnutzung unterliegenden Theile – Schlagnasen und Rostsiebe – und das leichte Auswechseln dieser Theile gezeigt. Die Bedienung der Mühle ist überaus einfach; sie besteht in dem Aufwerfen der Rohkohle und in dem Wegheben der gefüllten Säcke und wird von einem Tagelöhner besorgt; es wird durchaus mit offenem Lichte hantirt, eine Explosionsgefahr besteht also nicht, trotz Vermahlung von Kohle aus einer Schlagwettergrube. Die Gesammtkosten der Vermahlung stellen sich bei dieser kleinen Mühle auf etwa 6 kr. für 100 k. Die Mühle muss die drei Oefen des Hüttenwerkes und einen Stahlglühofen in einem benachbarten Werke bedienen und ausserdem Kohlenstaub für den Verkauf an Giessereien liefern; sie ist also angestrengt beschäftigt, und können weitere Kohlenstaubfeuerungen erst in Betrieb gesetzt werden, wenn im Hüttenwerke oder bei dem benachbarten Schrambacher Steinkohlenbergbaue eine grössere Mahlanlage aufgestellt sein wird, was schon in allernächster Zeit geschehen soll. Die Verbrennungskammer in den Schweissöfen ist mit Chamotteziegeln erster Güte ausgekleidet, welche dem heftigen Angriff der Flugasche und der hohen Temperatur sehr gut Widerstand leisten. Der Ausflug erstreckte sich sodann über Lilienfeld zu dem Kohlenbergbau nach Schrambach zur Besichtigung der Kohlenstaubfeuerung bei der Dampfkesselheizung. Zum Zwecke der Vorführung einer Kohlenstaubfeuerung bei einem Dampfkesselbetrieb war ein kleiner Reservekessel vorübergehend angeheizt worden. Es ist dies ein Steinmüller-Röhrenkessel von 32 qm Heizfläche und 8 at Betriebsdruck. Der Kessel hat behufs Gewinnung der erforderlichen Verbrennungskammer einen kleinen Vorbau erhalten, der Antrieb des Apparates erfolgt durch eine kleine oscillirende Dampfmaschine, und konnte in diesem Kesselbetriebe beobachtet werden, dass der Feuerungsapparat ebenso ruhig und bedienungslos läuft wie bei den Oefen und dass auch hier dem Kamin nicht das leichteste Rauchwölkchen entsteigt. Im J. 1895, als in der Hütte in Marktl erst ein Schweissofen mit Kohlenstaubfeuerung ausgerüstet war, ist derselbe Kessel durch 6 Monate mit dieser Feuerung in Betrieb gestanden, und hat sich der Apparat trotz grösster Anstrengung vollkommen bewährt. (Schluss folgt.)