Heizwert und Verdampfungsfähigkeit der Kohle. Von A. Dosch, Köln. (Schluss von S. 117 d. Bd.) Heizwert und Verdampfungsfähigkeit der Kohle. II. Wenn im Abschnitt I kurzweg vom Heizwert die Rede war, so war darunter stets der theoretische Heizwert verstanden, welcher für die Praxis niemals nutzbar zu erhalten ist. Derselbe ist deshalb von grösstem Werte, weil man durch ihn in der Lage ist, sowohl den Wirkungsgrad einer Feuerungsanlage, als auch denjenigen des gesamten Kessels zu ermitteln, d.h. festzustellen, wie viel von dem in einer bestimmten Kohlensorte enthaltenen, kalorimetrischen Heizwert an das Kesselwasser übertragen wurde. Hierbei ist das zur Erzeugung eines bestimmten Dampfquantums aufgewendete Kohlenquantum im allgemeinen sehr verschieden. Derjenige Wert, welcher für die Praxis zur Beurteilung der Güte und Verwendbarkeit eines Materials dient, ist die Verdampfungsziffer, d.h. diejenige Anzahl Kilogramm Dampf von einer bestimmten Spannung, welche durch Verbrennung von 1 kg Brennstoff erzeugt wurden; man nennt diesen Wert auch die Bruttoverdampfung des Materials, zum Unterschiede von der Netto Verdampfung, welch letztere zur Beurteilung dieser Verhältnisse keine Bedeutung hat. Es soll daher hier nur von der ersteren die Rede sein. Würde der Gesamtwirkungsgrad einer bestimmten Kesselanlage für alle Brennmaterialien der gleiche sein, so würden auf die Höhe der Verdampfungsziffer alle diejenigen Verhältnisse einwirken – und zwar in gleicher Weise –, welche auf die Höhe des Heizwertes einen Einfluss haben, d.h. theoretisch würde dasjenige Material die höchste Verdampfung liefern, welches den höchsten Heizwert aufweist, und die Verdampfungsziffer müsste mit dem Heizwerte proportional fallen oder steigen; es müssten daher Brennstoffe von gleichem Heizwerte und sonst ganz verschiedener Zusammetzung stets gleiche Verdampfung ergeben. Wenn dies nicht immer eintritt, so kann es, wenn für alle Fälle der Wirkungsgrad eines Kessels an sich als gleich angenommen wird, nur darauf zurückzuführen sein, dass sich eine und dieselbe Feuerungsanlage nicht in gleich guter Weise für verschiedene Brennstoffe eignet, bezw. dass ein und dieselbe Kohle für Feuerungen verschiedener Konstruktion nicht in gleich guter Weise zu verwenden ist; denn die soeben gemachte Annahme, dass der Wirkungsgrad des Dampferzeugers als solcher für alle Brennstoffe derselbe bleibt, muss doch für Materialien von nahezu gleich hohem Heizwerte als ziemlich sicher geltenFür Materialien sehr verschiedener Zusammensetzung und daher sehr verschiedenen Heizwertes braucht ein gleicher Wirkungsgrad der Kesselfläche nicht einzutreten; selbstverständlich ein und denselben Kessel vorausgesetzt.. Wenn zunächst angenommen wird, dass ein gleicher Prozentgehalt der in verschiedenen Kohlensorten enthaltenen Wärmemenge in der Feuerung und mithin für den Kesseldampf nutzbar gemacht wurde, so wird die Verdampfungsziffer mit zu- oder abnehmendem Heizwerte des Brennstoffes ebenfalls steigen oder fallen. Dasjenige Element, welches infolge des Vorhandenseins in stärkstem Verhältnis den grössten Einfluss auf den Heizwert der Kohle gewinnt, ist der Kohlenstoff, und so wird die Höhe der Verdampfungsziffer in erster Linie von dem Gehalt des Brennmittels an Kohlenstoff abhängen; der Einfluss desselben auf die Verdampfungsziffer würde also der gleiche sein, wie auf den Heizwert, wie er in Tabelle 1 zum Ausdruck kommt. Hierbei war bis jetzt immer vorausgesetzt, dass der Wirkungsgrad der Feuerung der gleiche sei, bezw. dass die Verhältnisse so gewählt waren, dass sie sich für die Art des verwendeten Brennstoffes am besten eigneten, in welchem Falle gleiche Ausnutzung in der Feuerung zugegeben sein mag. Dieser Fall wird jedoch bei weitem nicht immer in der Praxis vorhanden sein. Bei einer ökonomischen Kesselanlage ist man so gut wie an gewisse obere, auch an gewisse untere Grenzen hinsichtlich des pro 1 qm Rostfläche und Stunde zu verbrennenden Brennstoffquantums gebunden. Wird diese Menge zu gross, so wird nicht mehr genug Verbrennungsluft durch die Rostspalten zugeführt werden können, es werden unverbrannte Gase aus der Feuerung entweichen, und mithin kann, trotzdem der Kohlensäuregehalt der Gase sich normal bestimmen wird, die Verdampfung wesentlich geringer ausfallen, als bei normaler Rostbeschickung. Wird diese letztere zu klein, so nimmt einerseits die Verdampfungsziffer mit abnehmender Rostbeanspruchung nur bis zu einer gewissen Grenze hin zu – je nach der Art des Brennstoffes –, darüber hinaus aber, da jetzt im Verhältnis zur verbrannten Kohlenmenge zu viel kalte Luft durch die Rostspalten tritt, wieder ab; andererseits aber ist zu berücksichtigen, dass mit abnehmender Rostbeschickung die gesamte auf dem Roste erzeugte Wärmemenge geringer wird, welcher Umstand, in Verbindung mit dem ersterwähnten, die normale Dampfproduktion des Kessels wesentlich herabmindern wird, so dass die Anlage neben einer wenig ökonomischen Verdampfung noch an Dampfmangel leidet. Die Rostbeanspruchung B1, d.h. diejenige Gewichtsmenge an Brennstoff, welche für eine gegebene Zugstärke auf 1 qm Rostfläche in einer Stunde verbrannt werden kann – wohl auch Brenngeschwindigkeit genannt –, ist für verschiedene Brennstoffe im allgemeinen sehr verschieden und hängt von der Art des Brennstoffes, bezw. seiner Zusammensetzung, sowie seiner Beschaffenheit ab, d.h. davon, in welcher Stückgrösse die Kohle zur Verwendung gelangt. Nimmt man diese Beschaffenheit für alle Kohlensorten zunächst gleich und für die Verbrennung am zweckmässigsten und vorteilhaftesten – Stückgrösse von etwa 50 mm Durchmesser – an, so lässt sich im allgemeinen sagen, dass die Brenngeschwindigkeit um so geringer wird, je weniger flüchtige Bestandteile die Kohle – normalen Wassergehalt vorausgesetzt – enthält, wobei jedoch hier, was ausdrücklich hervorgehoben werden mag, den flüchtigen Bestandteilen auch der Gehalt an hygroskopischem Wasser zugezählt werden mussDa Steinkohlen selten über 5 % Wasser enthalten, so wird für diese die Menge der vergasbaren Bestandteile einen Massstab für die Brenngeschwindigkeit bilden, derart, dass letztere mit der Menge der vergasbaren Bestandteile ab- bezw. zunimmt, wenn das geologische Alter der Kohle abnimmt.. Da jedoch die Differenz des untersuchten Brennstoffquantums und der hier bezeichneten Summe flüchtiger Bestandteile, die Koksausbeute, darstellt, so lässt sich auch schliessen, dass die Brenngeschwindigkeit für eine bestimmte Zugstärke um so geringer ist, je grösser die Koksausbeute wird und umgekehrt. Hierbei muss jedoch darauf hingewiesen werden, dass dies nur für lufttrockene Kohle zutreffend sein kann. Es würde demnach folgende Tabelle 8 entstehen, welche für eine mittlere Zugstärke von 7 mm Wassersäule über dem Rost, entsprechend einer mittleren Zuggeschwindigkeit von etwa 15 mm am Rauchschieber, gilt. Wie die Tabelle zeigt, ist es möglich, bei Verwendung einer beliebigen Kohlensorte in Stückgrösse, ohne Grusbeimengung, und unter Voraussetzung einer normalen Zugstärke, auf 1 qm Rostfläche annähernd das gleiche Dampfquantum zu erreichen, welches etwa 750 bis 800 kg beträgt. Zutreffend ist dies selbstverständlich nur dann, wenn auch alle übrigen Verhältnisse der verschiedenen Brennstoffe, wie Wassergehalt, Aschengehalt u.s.w., innerhalb normaler, zulässiger Grenzen bleiben. Tabelle 8Unter Benutzung von: Vergleichende Versuche verschiedener Steinkohlen, Presskohlen und Koks zu Wilhelmshaven u.s.w.; Bunte: Zur Beurteilung der Leistung von Dampfkesseln u.s.w., Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, u.a. Versuchen.. Bezeichnung der Kohle VergasbareBestandteilev. H. Wassergehalt(Mittel)v. H. FlüchtigeBestandteileinsgesamtv. H. Koksausbeutev. H. Rost-beanspruchungB1 = kg HeizwertKalorien(Mittel) Verdampfungzbfür η= 0,7 KoksDie Brenngeschwindigkeit von Koks ist infolge seiner Struktur grösser, als ihm nach der Menge der flüchtigen Bestandteile zukommt. bis  3,0 2,0        5,0   94,0 bis 98,0   75 6900 7,58 Reiner Anthracit   5,0  „  10,0 0,5   5,5 bis 10,5   89,5  „  94,5   60 8400 9,28 Gasarme Sinterkohle 10,0  „  15,5 0,8 10,8  „  16,3   83,7  „  89,2   75 8200 9,06      „         Backkohle 15,5  „  33,5 2,0 17,5  „  35,5   64,5  „  82,5   90 7800 8,57 Gasreiche Backkohle 33,5  „  40,0 3,0 36,5  „  48,0   57,0  „  63,5 100 7000 7,69       „         Sinterkohle 40,0  „  45,5 4,0 44,0  „  49,5   50,5  „  56,0 120 6000 6,59       „         Sandkohle 45,5  „  50,0 5,0 50,0  „  55,0   45,0  „  50,0 140 5000 5,49 Braunkohle 30,0  „  35,0 20 bis 30 50,0  „  60,0   40,0  „  50,0 170 4000 4,39 Erdige Braunkohle 35,0  „  45,0 25  „  40 60,0  „  75,0   25,0  „  40,0 225 3000 3,29 Da die Dampfproduktion eines Kessels für eine bestimmte Rostgrösse einerseits von der Brenngeschwindigkeit, andererseits von der Verdampfungsziffer abhängt, denn es ist D'R = B1 . zb, so wird sich die auf 1 qm Rostfläche und mithin die im Kessel überhaupt erzeugte Dampfmenge mit Aenderung eines der beiden Werte B1 und zb ebenfalls ändern, und es wird das auf 1 qm Rostfläche erzeugte Dampfquantum um so unterschiedlichere Werte aufweisen, je mehr die im wirklichen Betrieb sich ergebenden Werte von den in der Tabelle angegebenen abweichen. Setzt man zunächst die Brenngeschwindigkeit bezw. das auf 1 qm Rostfläche in der Stunde verbrannte Brennstoffquantum eines bestimmten Brennstoffes als konstant voraus, so wird nur noch die Verdampfungsziffer für die Verdampfung massgebend sein und mit ihr fallen und steigen. Auf die Verdampfungsziffer werden wiederum, wie bereits oben bemerkt, in erster Linie alle diejenigen Umstände einwirken, welche einen Einfluss auf den Heizwert des Brennstoffes hatten, d.h. sie wird mit zunehmendem Kohlen- und Wasserstoffgehalt und mit abnehmendem Sauerstoff-, Aschen- und Wassergehalt steigen und in umgekehrter Weise fallen. Während nun die Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff die Verdampfungsziffer insofern beeinflussen, als das Vorhandensein derselben in grösserer oder geringerer Menge auf den Heizwert zurückwirkt, stellen sich bei einem abnormen Wasser- und Aschengehalt ausser der Reduktion des Heizwertes noch andere Beeinflussungen ein. Solange der in jeder Kohle vorhandene Gehalt an hygroskopischem Wasser die für die einzelne Kohlensorte zulässige Grenze nicht überschreitet, wird dieser Wassergehalt auf die Güte der Verbrennung keinen Einfluss haben. Je grösser jedoch der Wassergehalt wird, um so mehr Wärme muss dem Feuerraum zur Verdampfung dieses Wassers entzogen werden, die Temperatur im Feuer nimmt ab, da nicht anzunehmen ist, dass sich ein grösserer Teil dieses im Brennstoff enthaltenen Wassers zersetzt und so wenigstens die Temperaturverteilung auf bezw. über dem Roste zu einer besseren gestaltete. Die Folge der Temperaturabnahme ist aber, dass die beim Aufgeben frischen Brennstoffes entweichenden, brennbaren Gase nicht mehr die Entzündungstemperatur vorfinden und demnach entweder unverbrannt in den Schornstein entweichen oder, sich in einem toten Raum fangend, beim kurz darauf folgenden Aufbrechen des Feuers zu Gasexplosionen Veranlassung geben. Es wird jedoch stets ein Verlust an Wärme bezw. ein Zurückgehen der Verdampfungsziffer damit verbunden sein und da ausserdem der Heizwert des betreffenden Brennstoffes durch den Wassergehalt einen kleineren Wert erhalten hat, so wird die Verdampfungsziffer ganz wesentlich zurückgehen und dieselbe wird kleiner ausfallen, als ihr nach dem Heizwerte zukommt. Manche Kohlensorten feuchtet man zwar mit Absicht vor dem Verfeuern etwas an; man erreicht aber hierdurch nur den Zweck, dass die einzelnen Teile des Brennstoffes einesteils etwas fester aneinander haften – backen –, ohne deshalb fest aufeinander zu liegen, sondern im Gegenteile die ganze Lagerung lockerer und dadurch die Brenngeschwindigkeit günstig beeinflusst wirdAus ähnlichem Grunde ist es z.B. möglich, Anthracitgrus mit Lehm vermischt verbrennen zu können, ohne eines aussergewöhnlich starken Zuges zu bedürfen; diese Art der Ausnutzung wird allerdings wegen der Umständlichkeit des Verfahrens und der geringen Oekonomie nicht von Belang sein., andererseits will man bei sehr feinkörnigem Material verhindern, dass viele der kleinen Teile mit in die Züge gelangen. In keinem Falle wird aber die Verdampfungsziffer erhöht werden, da die Vorteile, welche durch den Wassergehalt für die hier in Betracht kommenden Kohlensorten eintreten, durch oben erörterte Nachteile, wenigstens hinsichtlich der Verdampfungsziffer, wieder aufgehoben werden, während z.B. für Braunkohlen ein hoher Wassergehalt stets nachteilig wirken wird. Aehnlich liegen die Verhältnisse bei nicht normalem Gehalte an unverbrennlichen Bestandteilen. Zunächst wird mit zunehmendem Aschen- und Schlackengehalte die Verdampfung insofern kleiner, als ein grösserer Gehalt an Unverbrennlichem den Heizwert des Brennstoffs herabdrückt, die Schlacke kann jedoch auch noch in anderer Weise schädlich wirken und es wird bei sehr schlackenreichen Kohlen die Beschaffenheit der sich bildenden Schlacke von grösster Bedeutung werden können. In manchen Fällen, und zwar in der Regel, wenn die Kohle flüssige oder weiche Schlacke liefert, wird sich die letztere auf den Rosten festsetzen und dieselben angreifen, indem sie förmlich mit dem Roststabmaterial verschmilzt; es wird hier also ein starker Roststabverbrauch und hiermit, je nach Umständen, eine nicht unwesentliche Verteuerung des Betriebes eintreten. Ferner ist hier zu bemerken, dass ein derartig verschlackter Rost mit nicht geringen Schwierigkeiten und Mühen zu reinigen ist. Während der ganzen Zeit des Reinigens muss die Feuerthüre offen gehalten werden und es ist daher nicht zu vermeiden, selbst wenn der Rauchschieber vorschriftsmässig geschlossen wird, dass viel kalte Luft unter den Kessel gelangt, also hierdurch die Verdampfung zurückgeht, ganz abgesehen von den Unannehmlichkeiten, welche für den Heizer entstehen. Bei einer Beschaffenheit der Schlacke wie vorerwähnt kommt weiter noch hinzu, dass durch Ansetzen von Schlacke an die einzelnen Roststäbe die freie Rostfläche wesentlich eingeschränkt werden kann, so dass, wenn die Verschlackung des Rostes bis zu einem gewissen Grade vorgeschritten ist, die Möglichkeit nicht mehr vorhanden ist, dass genug Verbrennungsluft durch die Rostspalten hindurchtritt. Die entstehenden Gase finden nicht mehr genügend Sauerstoff im Verbrennungsraum vor, die Ausnutzung des Brennmaterials erfolgt ungünstig und hierdurch wird die Verdampfungsziffer herabgedrückt. Schliesslich darf nicht unerwähnt bleiben, dass flüssige oder weiche Schlacken einzelne kleinere Brennstoffteile einhüllen und hiermit der Verbrennung entziehen. In letzter, aber nicht unwesentlicher Linie ist für stark schlackenhaltende Kohlensorten, mag die entstehende Schlacke nun einen bösartigen Charakter aufweisen, wie vorstehend angenommen, oder nicht, zu bedenken, dass die Schlacke in der Regel noch glühend, also mit einer Temperatur von 700 bis 800° aus dem Feuer gezogen werden muss, und dass mit dieser Schlacke dem Kessel eine gewisse Wärmemenge entführt wird. Dieser Wert wird einerseits mit zunehmendem Aschengehalt, andererseits mit abnehmendem Heizwerte bei demselben Schlackengehalt im Verhältnis zu der von der Kohle überhaupt entwickelten Wärmemenge steigen, und wenn auch dieser Verlust 1,2 %, selbst bei schlackenreichem und geringen Heizwert aufweisendem Materiale – etwa Koksgriess schlechterer Sorte –, nicht übersteigen wird, so ist doch immerhin zu berücksichtigen, dass der Rost um so öfter gereinigt werden muss, also der Wärmeverlust durch Ausstrahlung und Abkühlung um so grösser wirdSchon aus diesem Grunde werden daher Schrägroste, bei welchen der Schlacke am unteren Rostende Gelegenheit geboten ist, die in ihr enthaltene Wärmemenge noch abzugeben, vorteilhafter arbeiten als Planroste.. Da die Verdampfungsziffer einer gewissen Kohlensorte ohne weiteres die Menge bestimmt, welche von dieser zur Erzeugung eines gewissen Dampfquantums aufgewendet werden musste, so muss sich ein Material, um gleiche Oekonomie zu gewährleisten, um so billiger im Einkauf stellen, je geringer die Verdampfungsziffer sich ergibt, wobei es, wie das Vorstehende zeigt, nicht immer allein auf den theoretischen Heizwert ankommt. Kennt man die praktische Verdampfung, welche ein bestimmtes Material liefert, so ist es selbstverständlich sehr einfach, die Höhe des Preises, welchen dasselbe höchstens aufweisen darf, zu bestimmen, um nicht gegenüber einem anderen unökonomischer zu arbeitenVgl. Verfassers Aufsatz S. 203 u. ff. v. Bd.. Ist diese Verdampfung nicht bekannt, so würde allerdings die Zusammensetzung oder, da diese abhängt von dem geologischen Alter der Kohle, dieses einigen Anhalt zur ungefähren Ermittelung der Verdampfungsziffer bieten, wenn dieselbe hierdurch auch keineswegs genau bestimmt werden könnte (vgl. Tabelle 8). Bisher war vorausgesetzt gewesen, die Brenngeschwindigkeit einer gewissen Kohlensorte bliebe unverändert – etwa so, wie in Tabelle 8 angegeben –, gleichviel, welcher Beschaffenheit die betreffende Kohle sei, so dass die Dampferzeugung eines Kessels nur von der Verdampfungsfähigkeit beeinflusst würde. Dies ist jedoch nicht zutreffend, und der Zustand eines Brennstoffes wird im allgemeinen ganz wesentlich auf dessen Brenngeschwindigkeit einwirken, derart, dass dieselbe um so geringer wird, je feineres Korn die Kohlensorte aufweist. Mit abnehmender Brenngeschwindigkeit wird nun aber auch, selbst wenn die Verdampfungsfähigkeit dieselbe geblieben ist, die gesamte Dampfproduktion des Kessels zurückgehen, und wenn es auch möglich ist, durch Halten einer grösseren Schichthöhe pro 1 qm Rostfläche etwas mehr Brennstoff zu verbrennen, so wird dies einerseits keineswegs zur Verbesserung der Oekonomie beitragen, andererseits wird man mit diesem Mittel bald an eine Grenze gelangen, über die hinaus eine ordnungsmässige Verbrennung auf dem Rost nicht mehr möglich ist. So lange der Schornstein einen guten Kesselzug aufweist, hat der Heizer durch Verstellen des Zugschiebers ein Mittel in der Hand, die Zugstärke bezw. den Zutritt der erforderlichen Verbrennungsluft zu regeln. Aber auch hier wird man – zunächst für denselben Brennstoff – nicht über eine Grenze kommen, selbst wenn der Schornstein ein guter ist, und um so weniger ist dies möglich bei einer schlechteren Zugstärke. Da nun ausserdem die Brenngeschwindigkeit verschieden zusammengesetzter Brennstoffe schon bei Stückgrösse sehr verschieden und vor allem für magere Steinkohlen sehr gering ist, so wird es, da man in den meistej Fällen die vorliegenden Verhältnisse als gegeben findet und dieselben dem Brennmateriale nicht ohje weiteres anpassen kann, nicht immer möglich sein, trotz eines an sich hochwertigen Brennstoffes – etwa magerer Gruskohle – genügend Dampf zu erzeugen (Anthracitstaub allein bei natürlichem Kesselzug zu verbrennen ist überhaupt nicht möglich). Ständen gasreichere Kohlen zur Verfügung, so könnte es vielleicht ein leichtes sein, den nötigen Dampf zu halten. Immerhin kann der Fall eintreten, dass man bei Verwendung einer Feinkohle oder Gruskohle wesentlich billiger zurecht kommt, als bei Stückkohle, wenn auch jene infolge höheren Aschen- und Schlackengehaltes eine wesentlich niedrigere Brutto Verdampfung aufweist als diese, so dass es sich also lohnen wird, die Verhältnisse entsprechend umzuändern und die Mehrkosten hierfür nicht zu scheuen. Insbesondere sind es, neben den Abfällen gasreicherer Sorten, die Fein- und Gruskohlen gasarmer Steinkohlen, welche hier in Frage kommen, und es wird sich hier darum handeln, auf den neuen Einrichtungen genügende Mengen davon mit möglichst grosser Oekonomie zu verbrennen. So lange es sich um Verwertung von Kohlen mit einem grösseren Prozentsatz flüchtiger Bestandteile handelt, wird man natürlichen Luftzug beibehalten können, nicht aber bei anthracitischen und überhaupt mageren Kohlen. Für jede der beiden Kohlensorten stehen für deren Ausnutzung zwei Wege offen und zwar für erstere (fette): 1. Vergrösserung der Rostfläche (im Verhältnis zur Heizfläche), welche gestattet, dass die auf 1 qm Rostfläche und Stunde verbrannte Brennstoffmenge, unter Zugrundelegung der zu erwartenden Verdampfungsziffer, das für die ökonomische Ausnutzung des Brennmittels zulässige Mass nicht überschreitet. 2. Vergrösserung der Heizfläche (unter Beibehaltung desselben Verhältnisses von Rostfläche zur Heizfläche) auf ein solches Mass, dass der Rost die entsprechende Grösse erhält. Am einfachsten lässt sich dies bei Neuanlagen ausführen und man wird hier unter Umständen zwar etwas teuere, aber recht ökonomisch arbeitende Dampfanlagen erhalten. Wenn die Kessel durch Einbauen neuer Elemente erst vergrössert werden sollen, wird dieser Weg wohl seltener eingeschlagen. Ferner für gasarme Kohlen: 1. Mischung der mageren Kohlen mit gasreicheren Sorten gleicher Beschaffenheit, entweder – bei Verwendung sehr guten natürlichen Zuges – in kleinem oder – unter Anwendung künstlichen Zuges – in grösserem Prozentsatze. 2. Verwendung magerer Abfallkohlen allein, unter Anwendung von Unterwindfeuerungen, doch wird sich Verbrennung, vor allem anthracitischer Staubkohlen allein, ohne Beimischung anderer Kohlensorten nicht empfehlen. Vergrösserung des Rostes allein hat bei Verwendung von Magerkohlen wenig Wert, da dieselben eine solche Zugstärke bedingen, dass die kleineren Teile halb schwebend gehalten werden, was bei gewöhnlichem Schornsteinzug nicht zu erreichen ist. Was die Vergrösserung der Rostflächen bei Verwendung gasreicherer Steinkohlen betrifft, so wird man mit derselben, wenigstens bei gewissen Kesselarten, bald an eine gewisse Grenze gelangen, über die hinauszugehen sich durchaus nicht empfehlen wird. Einerseits will man eine grössere Kesselleistung im allgemeinen nicht auf Kosten des Wirkungsgrades erzwingen, man wird also die Gase mit nicht zu hoher Temperatur abziehen lassen; andererseits muss man darauf Bedacht nehmen, die Bedienung des Rostes, da man in der Breite gewöhnlich an enge Grenzen gebunden, die Vergrösserung also nur in der Länge vornehmen kann, nicht zu schwierig zu gestalten. Kann man daher die gewünschte Rostgrösse im Kessel nicht unterbringen, so wird man auch hier den Zug künstlich etwas verstärken müssen, was am besten dadurch geschieht, dass man vor dem Schornstein, im Fuchs, einen Ventilator aufstellt (Strahlgebläse brauchen diesem gegenüber wesentlich mehr Kraft zu ihrem Betriebe), der die Rauchgase vom Kessel absaugt und weiterdrückt; freilich kann es bei dieser Anordnung leicht vorkommen – vor allem bei schlecht verfugten Kesseln –, dass viel kalte (falsche) Luft durch die Fugen des Kesselmauerwerks in die Rauchgase übertritt, wodurch der Wirkungsgrad bezw. die Verdampfungsziffer ungünstig beeinflusst wird, von welch letzteren im übrigen noch, um den praktisch nutzbaren Wert zu erhalten, der entsprechende Betrag der Betriebskraft für den Ventilator in Abzug zu bringen ist. Wird die Fettfeinkohle nach der unter 2 angegebenen Möglichkeit verfeuert, so kann sowohl die Oekonomie, als der WirkungsgradWirkungsgrad und Oekonomie brauchen hier nicht ohne weiteres Hand in Hand zu gehen; selbstverständlich steigt aber auch hier die Oekonomie mit dem Wirkungsgrad. ein recht guter sein und man hat hier – was wegen der Vollständigkeit erwähnt sein mag – nur nötig, den Rost richtig zu wählen, d.h. demselben, bei einer grossen freien Rostfläche, enge Spalten zu geben, wofür sich Trio-Polygon, Sparstäbe u.a. eignen. Was ferner die Verwendung magerer Kohlen anlangt, so erfolgt deren vorteilhafteste Verbrennung, wie unter 1 angegeben, durch Mischung mit gasreicheren Sorten; man kommt hier, wenn man den Prozentsatz der beigemischten Magerkohlen gering hält – etwa 30 % –, mit gutem Schornsteinzug zunächst aus, wenn nur darauf Rücksicht genommen wird – wie dies übrigens auch bei gasreicherer Staubkohle der Fall sein muss –, die Schütthöhe nicht zu hoch zu halten und den Brennstoff möglichst gleichmassig auf dem Roste zu verteilen und einen der Korngrösse des Materials entsprechenden Rost anzuwenden. Vergrössert man die beigemischte Menge der Magerkohle auf etwa 50 %, so wird der natürliche Kesselzug nicht mehr genügen, diese Mischung in ökonomischer Weise zu verbrennen, und man wird daher Unterwindfeuerungen anlegen müssen, welche bei sehr feinen Luftspalten – allerdings auf Kosten der freien Rostfläche – einen kräftigen Zug – bis zu 30 mm Wassersäule und mehr – entwickeln. Die Verwendung einer solchen Mischung wird, ausser dass durch dieselbe wesentliche Ersparnisse eintreten können, noch den Vorteil rauchfreier Verbrennung bieten, wie zahlreiche Anlagen, welche mit solchem Materiale arbeiten, beweisen. Es gelingt nun allerdings auch, Magerkohlen von kleinster Korngrösse auf Unterwindfeuerung bei entsprechender Zugstärke und unter Anwendung einer Schütthöhe von etwa 75 bis 100 mm zu verbrennen, doch wird man in der Regel auf Verbrennung von Anthracit- und Magerfeinkohle, ohne jede Beimischung, verzichten, da die alleinige Verwendung dieser Kohlensorten wegen des, hier bedingten, starken Kesselzuges gewisse Nachteile mit sich bringt. Stellen sich schon bei Verwendung von gasreichen Kohlensorten sehr kleiner Korngrössen Unannehmlichkeiten dadurch ein, dass kleine Brennmaterial- und Aschenteile mit in die Züge gelangen, so wird dies, da dieser Uebelstand um so grösser wird, je kräftigeren Zug man anwendet, bei Verbrennung von Magerfeinkohlen um so mehr der Fall sein. Diese in die Züge gelangten Brennstoff- und Aschenteilchen lagern sich zu einem Teile – je nach Anordnung und Lage der Kesselzüge – auf den Heizflächen ab und beeinträchtigen so den Wärmeübergang und mithin die Verdampfungsziffer, ganz abgesehen von dem Verluste, welchen die in den Kessel gelangten unverbrannten Kohlenteilchen durch die in ihnen enthaltene Wärme mit sich bringen. Um wenigstens die Beeinträchtigung der Wirksamkeit der Heizflächen durch sich ablagernde Teile möglichst einzuschränken, wird man vorteilhaft Flugaschengruben im Kessel anordnen, welche ein Ansammeln und leichtes Entfernen der Asche gestatten. Die Ansammlung grösserer Mengen Flugasche im Innern des Kessels und vor allem auf Heizflächen ist auch der Hauptgrund, warum Verwendung von mageren Feinkohlen allein nicht zu empfehlen ist, da dieses Material Unterwindfeuerungen bedingt, welche ausser dem starken Zug den Nachteil besitzen, dass meist der ganze AschenfallMan unterscheidet Unterwindfeuerungen mit offenem und geschlossenem Aschenfall; vgl. des Verfassers Aufsatz hierüber: Zeitschrift für Elektrotechnik und Maschinenbau, 1900 S. 336 u. ff. unter Druck steht, so dass der grösste Teil der sich bildenden Asche nicht in den Aschenfall gelangen kann, sondern von dem Rost weggeblasen und in den Kessel mitgeführt wird. Man wird jedoch immerhin, wenn dieser Uebelstand andere Vorteile nicht aufwiegt, denselben unter gewissen Verhältnissen gerne mit in Kauf nehmen. Tabelle 9.Die Wirkungsgrade und Verdampfungsziffern gelten für mittlere Kesselanstrengung. Die Werte der Tabelle sind auf Grund von Verdampfungsversuchen meist deutscher Dampfkessel-Ueberwachungsvereine, sowie zum Teil auch eigener Versuche zusammengestellt. Die mit Fragezeichen versehenen Werte sind nur Schätzungen. Textabbildung Bd. 317, S. 145 Kohlen- Art; Zustand; Praktisch günstige Zugstärke; über d. Rost mm Wasser; am Schieber mm Wasser; Rostbeanspruchung; Wirkungsgrad; Heizwert (Mittel); Verdampfung; Bemerkungen; Anthracit u. ganz magere Kohlen; Halbmagere Esskohlen; Fettkohlen; Gaskohlen; Eigentliche (böhm.) Braunkohle; Erdige Braunkohle; Steinkohlenkoks; Stück; Grus; Staub; Förderkohle; Kleinkoks; Unterwindfeuerung od. künstl. Zug; Bei den Brennmaterialien, welche künstlichen Zuges bedürfen, ist an der Verdampfungsziffer der entsprechende Betrag der Kraft zur Erzeugung desselben in Abzug zu bringen Wie aus Vorstehendem hervorgeht, bedingt jede Kohlensorte, je nach ihrer Zusammensetzung und Beschaffenheit, zu ihrer vollkommensten Verbrennung eine bestimmte Zugstärke und sobald letztere von diesem Werte abweicht, wird die Verbrennung weniger ökonomisch ausfallen. Wird die Zugkraft zu klein, so brennt die Kohle nicht mehr richtig durch, es entsteht mehr Schlacke, als die Kohle wirklich enthält, ausserdem nimmt die Brenngeschwindigkeit ab und die ganze Kesselleistung geht zurück; wird die Zuggeschwindigkeit dagegen zu gross, so brennt zwar die Kohle gut durch, es gelangen aber zu viel Brennmaterial- und Aschenteile in die Kesselzüge, die zugeführte Luftmenge kann zur verbrannten Kohlenmenge zu gross sein und auch die Abgangstemperatur der Gase kann eine unzulässige Höhe erreichen. Es ist daher von grösster Wichtigkeit, die dem Materiale am besten entsprechende Zuggeschwindigkeit zu kennen bezw. die Verhältnisse hiernach zu wählen; beistehende Tabelle soll hierfür einigen Anhalt bieten. Die in dieser angegebenen Werte können allerdings nur als Mittelwerte gelten, da sowohl der Heizwert und die Verdampfungsziffer, als auch die Brenngeschwindigkeit zu sehr durch Schlackengehalt, Wassergehalt u.s.w. beeinflusst werden, wie in Vorstehendem näher ausgeführt; ebenso hängt auch der Wirkungsgrad nicht allein vom Brennmateriale, sondern auch vom Kesselsysteme, der Bedienungsart und anderem ab. Insbesondere bezüglich der Bedienungsart ist zu bemerken, dass dieselbe von recht wesentlicher Bedeutung für die Ausnutzung eines Brennstoffes werden kann, wiesen doch verschiedentlich angestellte WettheizversucheWettheizversuche zu Magdeburg 1885 etwa 44 %, zu Frankfurt a. M. 1892 etwa 13 % Unterschied, Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1886 S. 123 bezw. das. 1893 S. 475 u. ff. Unterschiede bis zu etwa 40 % nach. Sieht man hier von unrichtiger Handhabung des Rauchschiebers beim Schüren und Aufwerfen frischen Brennstoffes ganz ab, so ist nicht ausser acht zu lassen, dass jeder Brennstoff eine, seiner Zusammensetzung entsprechende, Behandlung seitens des Heizers verlangt, insofern gasarme Kohle eine niedrigere Schütthöhe bedingt, als gasreichere, bei letzterer mehr auf dem vorderen Teil des Planrostes frischer Brennstoff aufgegeben werden darf und auf dem hinteren Teil desselben ein helles Teuer zu halten ist, während bei gasarmen Kohlen der Brennstoff möglichst gleichmässig auf den Rost aufzuwerfen und zu verteilen ist. Ferner ist zu beachten, dass bei backenden Kohlen die Brennstoffschicht zur richtigen Zeit aufzubrechen ist, während bei nicht backenden Kohlen möglichst wenig im Feuer gerührt werden soll. Nichtbeachtung der Eigenschaften einer Kohle bringen stets Verluste mit sich. Es erübrigt hier noch, auf den Charakter bezw. die Verwendbarkeit von Kohlenmischungen hinzuweisen. Es kann natürlich nur dann ein Vorteil durch Mischung zweier Kohlensorten zu erwarten sein, wenn das Verhalten der einzelnen, zu mischenden Sorten auf dem Roste wesentlich verschieden ist, so dass die Nachteile, welche die einzelne Verwendung der beiden Qualitäten zeigt, sich gegenseitig aufheben. Aus diesem Grunde wird daher die Mischung zweier Fettkohlen oder zweier Magerkohlen Vorteile nicht mit sich bringen können, da in diesem Falle die Nachteile, welche die einzelnen Kohlensorten, einzeln verwendet, aufweisen, in verstärktem Masse eintreten können. Der Vorteil einer Verwendung von Kohlenmischungen liegt vielmehr, wie oben erwähnt, darin begründet, dass die Nachteile der einzelnen Kohlensorten sich gegenseitig zum grössten Teile kompensieren, dass also z.B. eine, bei alleiniger Verwendung bösartige, die Roste angreifende, Schlacken absondernde Kohlensorte in Mischung mit magerer diesen Uebelstand nicht oder nur in geringem Masse aufweist, während andererseits die Magerkohle in Mischung mit Fettkohle zusammenbackt. In beiden Fällen wird aber hiermit sowohl eine leichtere Bedienung des Rostes und, zum Teil hieraus, zum anderen Teil aus der besseren Ausnutzung und dem besseren Durchbrennen folgend, eine höhere Verdampfungsziffer verbunden sein. Zu einem gewissen Teil kann diese letztere auch dadurch herbeigeführt sein, dass die beim Aufwerfen frischer Kohlen, bei alleiniger Verwendung von Fettkohlen sich bildenden brennbaren Gase jetzt nicht mehr unverbrannt in den Schornstein entweichen, sondern bis zu einem verschwindenden Teile verbrannt werden. Hierdurch hat man aber auf die einfachste Art eine nahezu vollständige Rauchlosigkeit des Schornsteins erzielt, welcher Vorteil für manche Fälle nicht zu unterschätzen ist. Zahlreiche und vor allem einwandfreie und erschöpfende Versuche über die hier in Rede stehende Frage sind allerdings nicht ausgeführt; aus dem zur Verfügung stehenden Material folgt jedoch, dass die Mischung immer mindestens gleich gute, in den meisten Fällen jedoch höhere Verdampfungsziffern aufweist – bei gleicher Wahl der übrigen Verhältnisse, wie Kesselanstrengung, Rostbeschickung–, als das aus den Einzelsorten berechnete Mittel. Unerwähnt darf jedoch nicht bleiben, dass ein Vorteil bei Verwendung von Kohlenmischungen nur dann zu erwarten ist, wenn die Bestandteile der Mischungen Kohlen von annähernd gleichem Heizwerte sind. Mischungen z.B. zwischen Braunkohlen und hochwertigeren Steinkohlen werden Vorteile kaum mit sich bringen können; denn es darf nicht vergessen werden, dass dieselben nicht etwa dadurch erreicht werden, dass die Mischung einen höheren Heizwert aufweist, als das aus den Bestandteilen berechnete Mittel – greifbare Gründe hierfür sind nicht ersichtlich –, sondern dass sich die Mischung für die gewöhnlich vorliegenden Betriebsverhältnisse besser eignet, als die Einzelkohlen, die Kohle an sich also eine bessere Ausnutzung in Mischung erfährt. Hierzu kommt noch, dass manche Kohlensorten, allein verfeuert, überhaupt nur unter Zuhilfenahme von künstlichem Zug ausgenutzt werden können.