AT391195B

AT391195B - Verfahren zur verbrennung fluessiger oder gasfoermiger brennstoffe und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: AT391195B
Application number: AT236587A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1987-09-21
Filing date: 1987-09-21
Publication date: 1990-08-27
Also published as: DE3832016A1; ATA236587A; DE3832016C2

Description

Nr. 391195

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, wobei dieser Verbrennung ein aus Brennstoff und Primärluft bestehendes Gemisch sowie Sekundärluft zugeführt wird und der Primärluft ein Anteil der bei der Verbrennung entstehenden Abgase beigemischt wird und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist allgemein bekannt, der Verbrennungsluft Abgas beizumischen, um die Brennraumtemperatur zu senken. Dies geht beispielsweise aus den DE-OS 2 716 460 und 2 935 290 sowie der US-PS 3 418 062 als bekannt hervor. Es zeigt sich aber, daß mit der einfachen Abgasrezirkulation der Schadstoffgehalt, insbesondere der Gehalt an thermischen Stickoxyden noch nicht weit genug gesenkt werden kann, so daß die Aufgabe besteht, die Schadstoffemission noch weiter zu senken.

Eine Beimischung von Abgasen zur Primärluft verringert den NOx-Anteil im Abgas wesentlich stärker als eine Abgasbeimischung zur Sekundärluft oder zur gesamten, aus Primär- und Sekundärluft bestehenden, Verbrennungsluftmenge. Allerdings steigt bei einer Abgasbeimischung zur Primärluft der CO-Gehalt der Abgase.

Die Beimengung von Brennstoff zur Sekundärluft verringert gleichfalls den NOx-Anteil in den Abgasen, zusätzlich kann hierdurch aber auch der CO-Gehalt verringert werden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich beiderlei Methoden zur Verringerung der Schadstoffe im Abgas vorteilhaft miteinander kombinieren lassen.

Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, daß der Sekundärluft ein die Zündfähigkeit dieses Gemischs gerade noch ausschließender maximaler Anteil des Brennstoffs beigemischt wird.

Durch diese Beimischung von Brennstoff anstelle von rezirkuliertem Absatz in die Sekundärluft vermeidet man die nachher zu starke CO-Bildung in den Abgasen.

Im Zusammenhang mit dieser Lösung der eingangs definierten Aufgabe erstreckt sich die Erfindung auf die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Eine solche Vorrichtung besteht aus einem über eine Brennstoffversorgungsleitung gespeisten Brenner für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff und einer gemeinsam mit einer Primärluftführung in die Mischzone zur Brennerkammer einmündenden Brennstoffversorgungsleitung sowie einer Abgasführung dieses Brenners, wobei eine von der Abgasführung abzweigende und in die Primärluftführung mündende Abgaszweigleitung vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß eine von der Brennstoffversorgungsleitung äbzweigende und in den Sekundärluftstrom einmündende Brennstoffzweigleitung vorgesehen ist.

Durch diese Ausgestaltung gewinnt man einen auf den CO-Anteil des Abgases fast keinen Einfluß nehmenden Anteil an Inertgas, mit dem ein entscheidendes Herunterdrücken des Anteils an thermischem Stickoxyd in der Verbrennungskammer möglich ist.

Es ist besonders vorteilhaft, daß die Brennstoffversorgungsleitung des Brenners in einer über ein Gebläse beaufschlagbaren Primärluftführung mündet, die in ihrem die Mündung und eine Brennerdüse umgebenden zentralen Bereich das aus Primärluft und Abgas bestehende Gemisch und in ihrem peripheren Bereich ein aus Sekundärluft und Brennstoff bestehendes Gemisch führt.

Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine besonders gute und schadstofffreie Verbrennung. Weiterhin kann mit dieser gebläsebetriebenen Vorrichtung der Zustrom der Komponenten zu den für sie bestimmten Bereichen auf einfache Art und Weise gesteuert und gewährleistet werden.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Vorrichtungen sind in den beiden Zeichnungsfiguren schematisch veranschaulicht. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 das Schema eines atmosphärischen Brenners und

Fig. 2 das Schema eines gebläsebetriebenen Brenners.

Der atmosphärische Brenner nach Fig. 1 ist beispielsweise ein Gasbrenner (1), bestehend aus einem eine Brennerkammer (3) einschließenden und an seiner Oberseite Gemischaustrittsöffnungen (2) aufweisenden Brennerstab. Die Brennerflammen (4) setzen mit ihren Wurzeln an den Gemischaustrittsöffnungen (2) an und beheizen einen Wärmetauscher (5), der sich in der Abgasführung (6) befindet, die ihrerseits in eine Abgassammelhaube (7) mündet, an die der Kamin (8) und eine Strömungssicherung mit einem Auslaß (9) in den Aufstellungsraum des brennerbeheizten Gerätes, z. B. eines Wasserheizers, anschließen.

Der Brenner (1) wird über eine Brennstoffversorgungsleitung (10) mit Brennstoff gespeist. Dieser Brennstoff wird mit einem bestimmten, über eine Luftführung (11) zuströmenden, eine optimale Verbrennung ergebenden Anteil von Primärluft gemeinsam der Brennerkammer (3) des Brenners (1) zugeführt.

Außerdem strömt den Brennerflammen (4) von unten her längs des Brenners (1) bzw. aus den Zwischenräumen zwischen benachbarten Brennerstäben Sekundärluft in Richtung der Pfeile (12) zu und gelangt an den Brennerstäben gemeinsam mit dem Brennstoff-Primärluft-Gemisch zur Verbrennung.

Erfindungsgemäß zweigt nun von der Abgasführung (6) im Bereich ihrer Sammelhaube (7) eine Abgaszweigleitung (13) ab und mündet gemeinsam mit dem Brennstoff (10) und der Primärluft (11) in der Brennerkammer (3) des Brenners (1).

Ferner ist unterhalb der Sekundärluftströme (12) der Verteiler (14) einer Brennstoffzweigleitung (15) vorgesehen, der sich an der Unterseite der Brennerstäbe über deren gesamte Länge und Breite des Brenners erstreckt und dafür sorgt, daß der zusätzlich zugeführte Brennstoff gemeinsam mit der Sekundärluft gleichmäßig verteilt zu den Brennerflammen (4) gelangt. -2-

Claims

Nr. 391 195 Dieser zusätzlich mit dem Sekundärluftstrom (12) zugeführte Brennstoff kann gegebenenfalls mit einem Luftanteil vermischt sein, der so bemessen sein muß, daß das Gemisch nicht ziindfähig ist So könnte beispielsweise die Sekundärluft schon bei ihrem Eintritt in das Gehäuse (16) des brennerbeheizten Gerätes mit dem Brennstoffanteil vermischt und erst anschließend über die Fläche der Unterseite des Brenners verteilt werden. Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel einen Brenner (1), dessen Brennstoffversorgungsleitung (10) in einer über ein Gebläse mit Verbrennungsluft beaufschlagbaren Primärluftführung (11) mündet und zwar in einer Brennerdüse (17) mit radialen Brennstoffaustrittsöffnungen. Die Luftführung teilt sich in eine Primärluftführung im Bereich (18) und eine Sekundärluftführung im peripheren Bereich (19) auf. Die Primärluftführung führt in ihrem zentralen, die Brennerdüse (17) umgebenden Bereich (18) ein aus Primärluft und Abgas bestehendes Gemisch. Im peripheren Bereich (19) der Sekundärluft wird Brennstoff im bestehenden Gemisch mitgeführt, wobei für die Zusammensetzung des Brennstoffes das Obengesagte gilt: Der Brennstoff muß einen so großen Luftanteil enthalten, daß er nicht zündfähig ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, wobei dieser Verbrennung ein aus Brennstoff und Primärluft bestehendes Gemisch sowie Sekundärluft zugeführt wird und der Primärluft ein Anteil der bei der Verbrennung entstehenden Abgase beigemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärluft ein die Zündfähigkeit dieses Gemisches gerade noch ausschließender maximaler Anteil des Brennstoffes beigemischt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem über eine Brennstoffversorgungsleitung gespeisten Brenner für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff und einer gemeinsam mit einer Primärluftführung in die Mischzone zur Brennerkammer einmündende Brennstoffversorgungsleitung sowie einer Abgasführung dieses Brenners, wobei eine von der Abgasführung abzweigende und in die Primärluftführung mündende Abgaszweigleitung vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine von der Brennstoffversorgungsleitung (10) abzweigende und in den Sekundärluftstrom (12) einmündende Brennstoffzweigleitung (15) (Figur 1).
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffversorgungsleitung (10) des Brenners (1) in einer über ein Gebläse beaufschlagbaren Primärluftführung (11) mündet, die in ihrem die Mündung und eine Brennerdüse (17) umgebenden zentralen Bereich (18) das aus Primärluft und Abgas bestehende Gemisch und in ihrem peripheren Bereich (19) ein aus Sekundärluft und Brennstoff bestehendes Gemisch führt (Figur 2). Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-