DE102004049491A1

DE102004049491A1 - Vormischbrenner

Info

Publication number: DE102004049491A1
Application number: DE102004049491A
Authority: DE
Inventors: Stefano Dr. Bernero; Christian Jörg Motz; Christian Oliver Dr. Paschereit; Martin Zajadatz
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2006-04-20
Also published as: EP1645802B1; EP1645802A3; US7780437B2; US20060183069A1; EP1645802A2

Abstract

Bei einem Vormischbrenner, im wesentlichen bestehend aus einem Drallerzeuger (30) für einen Verbrennungsluftstrom (15), Mitteln (17, 17a, 17b, 31-38, 41-48) zur Einbringung von Brennstoff in den Verbrennungsluftstrom (15) und Lufteintrittsschlitzen (19, 20), tritt der Verbrennungsluftstrom (15) über Lufteintrittsschlitze in einen Drallraum (14) des Drallerzeugers (30) ein. DOLLAR A Die Eindüsung des Brennstoffes in die Verbrennungsluft erfolgt über die Eindüsungs-Mittel (17, 17a, 17b, 31-38- 41-48) asymmetrisch. Eines der Eindüsungsmittel (5) ist an einer in den Drallraum ragenden Brennstofflanze (3) angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einem Brenner nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.
Vormischbrenner, die nach dem Konzept der mageren Vormischverbrennung betrieben werden, weisen niedrige Schadstoffemissionen, aber auch einen deutlich eingeschränkten Stabilitäts- und Betriebsbereich auf. Zu diesen einschränkungen führen neben dem Flammenrückschlag in die Mischzone des Brenners und dem Abheben und Verlöschen der Vormischflamme thermoakustische Schwingungen. Die Erweiterung des Stabilitätsbereiches erfolgt beim konventionellen Betrieb eines Vormischbrenners mit einer Piloteindüsung, die insbesondere im unteren Lastbereich eingesetzt wird. Bereits kleine Mengen von z.B. 10% Pilotgas können jedoch zu deutlich erhöhten Schadstoffemissionen führen, da die Pilotflammen im Diffusionsbetrieb arbeiten. Im oberen Lastbereich wird die Piloteindüsung abgeschaltet oder möglichst weit reduziert, um niedrige Schadstoffemissionen zu gewährleisten.

Im Falle des aus der EP 0 321 809 A1 bekannten Vormischbrenners, eines sogenannten Doppelkegelbrenners, ist dieser Pilotbrenner realisiert, indem Brennstoff im Zentrum des Drallkörpers, hier Doppelkegel genannt, eingedüst wird. Das in den Innenraum des Doppelkegelbrenners strömende Gas verbrennt in einer tief im Innenraum des Brenners stabilisierten Flamme.

Aus der EP 0 704 657 A2 ist ein weiterer Vormischbrenner bekannt, bei dem der Pilotbrenner realisiert wird, indem Brennstoff aus einem ringförmigen Gaskanal mit nach aussen geneigten Austrittsbohrungen in die äussere Rückströmzone der Brennkammer nach dem Brenneraustritt strömt. Das ausströmende Gas verbrennt in einer durch den Querschnittssprung am Brenneraustritt stabilisierten Flamme.

Sowohl in der Ausführung der externen Pilotierung gemäss der EP 0 704 657 A2 als auch internen Pilotierung gemäss EP 0 321 809 B1 kann nicht über den gesamten Lastbereich eine optimale Eindüsung des Brennstoffes gewährleistet werden, um geringste Schadstoffemissionen zu erzielen.

Aus der WO 01/96785 A1 ist ein Brenner mit gestufter Vormisch-Gas-Eindüsung bekannt, bei dem eine Brennstofflanze in den Drallkörper hineinragt. Die Brennstoffzufuhr kann dabei so gesteuert werden, dass Austrittsöffnungen in der Brennstofflanze und Austrittsöffnungen am Drallkörper unabhängig voneinander mit Vormischgas gespeist werden können. Die Austrittsöffnungen am Drallkörper und an der Lanze können dabei so angeordnet werden, dass an den an der Lanze angeordneten Austrittsöffnungen gegenüberliegend am Drallkörper keine Austrittsöffnungen angeordnet sind.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Brenner der eingangs genannten Art, über den gesamten Lastbereich eine optimale Eindüsung des Brennstoffes zu gewährleisten und thermoakustische Schwingungen noch wirkungsvoller zu unterdrücken.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des ersten Anspruches erreicht.

Kern der Erfindung ist es, durch Anordnung einer in den Drallraum hineinragenden Brennstofflanze eine gestufte Eindüsung des Brennstoffes in die Verbren nungsluft zu erreichen, wobei ein Teil der Brennstoffeindüsungsmittel in den Verbrennungslufteintrittsschlitzen durch Brennstoffeindüsungsmittel an der Brennstofflanze ersetzt ist.

Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, dass über den gesamten Lastbereich eine optimale Eindüsung des Brennstoffes gewährleistet wird. Durch die gestufte Eindüsung über die Lanze und die weiteren Eindüsungsöffnungen kann der Betriebsbereich von Vormischbrennern erweitert werden. Der Betrieb dieser Vormischbrenner mit Brennstoffstufung deckt zumindest den gesamten Betriebsbereich der konventionellen Pilot/Premix-Brenner ab.

Zudem können durch eine asymmetrische Eindüsung des Brennstoffs Pulsationen noch wirkungsvoller unterbunden werden. Die Asymmetrie bezieht sich dabei auf sich in Strömungsrichtung gegenüberliegende Paare von Eindüsungsöffnungen und der Eindüsungsöffnungen in der Lanze. Die Asymmetrie kann dabei statisch erfolgen, indem im einer Eindüsungsöffnung gegenüberliegenden Bereich keine Eindüsungsöffnung angeordnet ist. Dies kann jedoch auch durch eine individuelle Regelung der Brennstoffzufuhr zu den an sich symmetrisch vorliegenden Brennstoffeindüsungsöffnungen oder durch ein Verdrehen der Lanze erfolgen. Sich gegenüberliegende Brennstoffeindüsungsöffnungen werden dann mittels der Regelung unterschiedliche Mengen von Brennstoff zugeführt und so je nach Lastpunkt oder Start- bzw. Abfahrbedingungen ein symmetrisches oder asymmetrisches Brennstoffprofil im Drallraum des Drallerzeugers erzielt.

Des weiteren erlaubt eine gestufte Brennstoffeindüsung eine optimale Fahrweise im Hinblick auf eine Anpassung an die Brennstoffzusammensetzung, da unterschiedliche Brennstoffe oder -mischungen beispielsweise eine unterschiedliche Eindringtiefe besitzen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeilen angegeben.
Es zeigen:
1 einen Brenner in perspektivischer Darstellung, teilweise aufgeschnitten;
2 einen Schnitt durch die Ebene II-II in 1;
3 einen Schnitt durch die Ebene III-III in 1;
4 einen Schnitt durch die Ebene IV-IV in 1;
5 einen erfindungsgemässen Brenner in perspektivischer Darstellung und mit Darstellung der Halbschalen;
6 einen weiteren erfindungsgemässen Brenner mit Darstellung der Halbschalen und Mischrohr;
7 einen Schnitt durch die Ebene VII-VII in 6.
8 einen erfindungsgemässen Doppelkegelbrenner mit individuell regelbaren Brennstoffdüsen.
Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt, die Schnitte sind nur eine schematische, vereinfachte Darstellung des Brenners.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Der Brenner gemäss 1 besteht aus einem Drallerzeuger 30 welcher im wesentlichen aus zwei halben hohlen Teilkegelkörpern 1, 2, die versetzt zueinander aufeinander liegen, aufgebaut ist. Ein solcher Brenner wird als Doppelkegelbrenner bezeichnet. Die Versetzung der jeweiligen Mittelachse 1b, 2b der Teilkegelkörper 1, 2 zueinander schafft auf beiden Seiten in spiegelbildlicher Anordnung jeweils einen tangentialen Lufteintrittsschlitz 19, 20, (2 – 4), durch welche die Verbrennungsluft 15 in den Innenraum des Brenners, d.h. in den Kegelhohlraum 14, auch Drallraum genannt, strömt. Die beiden Teilkegelkörper 1, 2 haben je einen zylindrischen Anfangsteil 1a, 2a, die ebenfalls analog den Teilkegelkörpern 1, 2 versetzt zueinander verlaufen, so dass die tangentialen Lufteintrittsschlitze 19, 20 vom Anfang an vorhanden sind. In diesem zylindrischen Anfangsteil 1a, 2a ist eine Brennstofflanze 3 angeordnet, welche stromabwärts in den Drallraum 14 hineinragt. Selbstverständlich kann der Brenner rein kegelig, also ohne zylindrische Anfangsteile 1a, 2a, ausgeführt sein. Beide Teilkegelkörper 1, 2 weisen je eine Brennstoffleitung 8, 9 auf, die mit Öffnungen 17 versehen sind, durch welche der gasförmige Brennstoff 13, der durch die tangentialen Lufteintrittsschlitze 19, 20 strömenden Verbrennungsluft 15 zugemischt wird. Die Lage dieser Brennstoffleitungen 8, 9 geht schematisch aus 2 – 4 hervor. Die Brennstoffleitungen 8, 9 sind am Ende der tangentialen Lufteintrittsschlitze 19, 20 angebracht, so dass dort die Zumischung 16 des gasförmigen Brennstoffes 13 mit der einströmenden Verbrennungsluft 15 stattfindet. Brennraumseitig in der Brennkammer 22 weist der Brenner am Brenneraustritt 29 eine kragenförmige, als Verankerung für die Teilkegelkörper 1, 2 dienende, Abschlussplatte 10 mit einer Anzahl Bohrungen 11 auf, durch welche nötigenfalls Verdünnungsluft bzw. Kühlluft 18 dem vorderen Teil des Brennraumes der Brennkammer 22 bzw. dessen Wand zugeführt werden kann. Die Zündung erfolgt an der Spitze der Rückströmzone 6. Erst an dieser Stelle kann eine stabile Flammenfront 7 entstehen. Ein Rückschlag der Flamme ins Innere des Brenners, wie dies bei Vormischstrecken latent der Fall ist, ist hier geringer.
Bei der Gestaltung der Teilkegelkörper 1, 2 hinsichtlich Kegelneigung und der Breite der tangentialen Lufteintrittsschlitze 19, 20 sind enge Grenzen einzuhalten, damit sich das gewünschte Strömungsfeld der Luft mit ihrer Rückströmzone 6 im Bereich der Brennermündung zur Flammenstabilisierung einstellt. Allgemein ist zu sagen, dass eine Verkleinerung der Lufteintrittsschlitze 19, 20 die Rückströmzone 6 weiter stromaufwärts verschiebt, wodurch dann allerdings das Gemisch früher zur Zündung käme. Immerhin ist hier zu sagen, dass die einmal geometrisch fi xierte Rückströmzone 6 an sich positionsstabil ist, denn die Drallzahl nimmt in Strömungsrichtung im Bereich der Kegelform des Brenners zu.
Die Brennstofflanze 3 weist Öffnungen 5 auf, mittels derer gasförmiger Brennstoff in den Drallraum 14 des Drallerzeugers eingedüst werden kann. Am stromabwärtigen Ende der Lanze kann eine Brennstoffeindüsung 4 angeordnet sein, bei der es sich beispielsweise um eine luftunterstützte Düse oder um einen Druckzerstäuber handeln kann. Mittels diese Brennstoffeindüsung 4 kann zusätzlich flüssiger Brennstoff eingedüst werden. Die Lanze 3 kann auch in mehrere Bereiche unterteilt werden, so dass in diesen Bereichen eine individuelle Eindüsung von Brennstoff erfolgen kann.
Aus 2 – 4 geht auch die Lage der Leitbleche 21a, 21b hervor. Sie haben Strömungseinleitungsfunktionen, wobei sie, verschieden lang, das jeweilige Ende der Teilkegelkörper 1 und 2 in Anströmungsrichtung der Verbrennungsluft 15 verlängern. Die Kanalisierung der Verbrennungsluft in den Kegelhohlraum 14 kann durch Oeffnung bzw. Schliessung der Leitbleche 21a, 21b um den Drehpunkt 23 optimiert werden.
In 5 ist der Drallerzeuger 30 bestehend aus dem Teilkegelkörper 1 mit der Brennstoffleitung 8 und dem Teilkegelkörper 2 mit der Brennstoffleitung 9 auf der linken Seite in Betriebsposition und auf der rechten Seite in einer Vergleichsposition, um die Ausgestaltung der beiden Teilkegelkörper zu vergleichen, dargestellt. Die Öffnungen 17a der Brennstoffleitung 8 sind gegenüber den Öffnungen 17b der Brennstoffleitung 9 asymmetrisch angeordnet. Brennstofföffnungen 17a liegen somit Bereichen der Brennstoffleitung 9 gegenüber, in denen keine Brennstofföffnungen angeordnet sind und Brennstofföffnungen 17b liegen somit Bereichen der Brennstoffleitung 8 gegenüber, in denen keine Brennstofföffnungen angeordnet sind. Dadurch wird bei der Eindüsung des Brennstoffes in die Brennluft ein asymmetrisches Brennstoffprofil erzeugt. Durch diese asymmetrische Anordnung der Brennstofföffnungen 17a und 17a und das dadurch erzeugte asymmetrische Brennstoffprofil werden Pulsationen unterdrückt. Die Art und Stärke der erzeugten Asymmetrie muss dabei jeweils dem Spezialfall angepasst werden. Brennersystem mit wenigen Pulsationen können eine geringe Asymmetrie der Brennstoffeindüsung aufweisen, bei Systemen mit hohen Pulsationen muss die Asymmetrie verstärkt werden.
In der 6 ist schematisch ein Drallerzeuger dargestellt, wie er grundsätzlich von seiner Funktion her aus der EP 0 704 657 A2 bekannt ist, deren Offenbarung hiermit eingeschlossen wird. Erfindungsgemäss wurde nun jedoch die Brennstoffeindüsung angepasst. Grundsätzlich umfasst der hier gezeigte Brenner einen Drallerzeuger 30 umfassend zwei Teilkegelkörper 1, 2 und ein stromabwärts angeordnetes Mischrohr 50, an welches stromabwärts die Brennkammer 22 anschliesst. In den Drallraum 14 ragt in stromabwärtiger Richtung die Brennstofflanze 3. Diese weist Brennstoffeindüsungen 5 auf. Die Lanze und die Brennstoffeindüsungen 5 sind in diesem Beispiel so im Drallraum angeordnet, dass die Brennstoffeindüsung im oberen Teil des Drallraumes 14 stattfindet. Nicht dargestellt ist, dass in der Lanze stromabwärts weitere Eindüsungsöffnungen angeordnet werden können, die z.B. über separate Brennstoffleitungen angesprochen werden können.
Die Öffnungen 17a der Brennstoffleitung 8 und die Öffnungen 17b der Brennstoffleitung 9 sind im stromabwärts liegenden Teil des Drallraumes 14 angeordnet. Brennstofföffnungen 17a und 17b liegen somit im wesentlichen Bereichen gegenüber, in denen keine Brennstofföffnungen 5 in der Lanze 3 angeordnet sind. Dadurch kann eine gestufte Einbringung des Brennstoffes über die Leitungen 12 und 8 und 9 erzeugt werden. Die Eindüsung über die Öffnungen 17a, 17b kann natürlich auch wie oben bei der 5 beschrieben asymmetrisch erfolgen.
Das Brennstoffverteilsystem der externen Pilotbrennstoffeindüsung am Mischrohr 50 kann dabei für die Brennstoffeindüsung über die lange Lanze 3 verwendet werden.
In 7 ist ein Querschnitt durch den Drallerzeuger aus 6 dargestellt. Der Drallerzeuger besteht hier aus vier Teilkegelschalen 1, 1', 2, 2' an denen jeweils im Bereich der Lufteintrittsschlitze Gaseindüsungsöffnungen 17a, 17a', 17b, 17b' angeordnet sind. Die Gasaustrittsöffnungen 5 der Lanze sind mit einem Winkel Φ gegenüber den Gaseindüsungsöffnungen 17a, 17a', 17b, 17b' verdreht. Der Winkel Φ kann dabei so eingestellt werden, dass eine gewünschte Asymmetrie erzielt wird. Die Verdrehung kann dabei auch 0° betragen, dass heisst dass keine Asymmetrie vorliegt, was für gewisse Betriebszustände von Vorteil sein kann. Die Einstellung des Winkels Φ kann auch während dem Betrieb erfolgen, so dass bei jedem Betriebszustand die gewünschte Asymmetrie eingestellt werden kann. Zur Verdrehung der Lanze kann diese drehbar gelagert werden und über einen Antrieb 51, z.B. einen Schrittmotor, verdreht werden, siehe 6.
In 8 ist eine weitere erfindungsgemässe Ausführung des Doppelkegelbrenners dargestellt. Der Drallraum 14 wird durch die Teilkegelschalen 1 und 2 gebildet. Die Verbrennungsluft strömt über die Lufteintrittsschlitze 19 und 20 in den Drallraum 14. Im Bereich der Lufteintrittsschlitze 19, 20 sind Brennstofföffnungen 17a und 17b angeordnet, über die Brennstoff in die Verbrennungsluft eingedüst werden kann. Das so entstehende Brennstoff-Luft-Gemisch wird in die Brennkammer transportiert und entzündet. An jedem Lufteintrittsschlitz 19, 20 weist der Doppelkegelbrenner in diesem Beispiel jeweils acht Brennstoffeindüsungsöffnungen 17a und 17b auf, welche individuell über eine Leitung mit Brennstoff versorgt werden. In jeder dieser Leitungen ist jeweils ein Ventil 31 bis 38, respektive 41 bis 48 angeordnet, wobei jedes dieser Ventile unabhängig vom anderen geregelt werden kann. Um eine Asymmetrie zu erzeugen, werden nun gegenüberliegende Brennstoffeindüsungsöffnungen 17a und 17b mittels der Ventile 31 und 41, 32 und 42, 33 und 43, usw. so angesteuert, dass zumindest eines der acht gegenüberliegenden Paare von Brennstofföffnungen einen unterschiedlichen Brennstoffmassenstrom bezüglich der ihr gegenüberliegenden Brennstofföffnung aufweist und so eine asymmetrische Brennstoffzufuhr erfolgt.
Die Zuführung des Brennstoffes zur Lanze erfolgt über zwei Brennstoffleitungen, in denen jeweils ein Brennstoffventil 39 und 49 angeordnet ist. Die Lanze ist in einen stromabwärts liegenden Teil 3b und einen stromaufwärts liegenden Teil 3a geteilt, wobei diese Teile jeweils unabhängig voneinander mit Brennstoff versorgt werden können. Über das Ventil 39 wird der Teil 3b und über das Ventil 49 der Teil 3a angesteuert. Durch das Öffnen der Ventile 39 und 49 kann Brennstoff über Öffnungen 5b und 5a in den Drallraum ausströmen. Die Teile 3a und 3b der Brennstofflanze können analog zu 6 und 7 verdreht werden. Vorteilhafterweise kann die Verdrehung der Teile 3a und 3b unabhängig voneinander erfolgen, wodurch ein höherer Grad an Asymmetrie möglich ist. Die Lanze kann natürlich je nach Bedarf analog des vorher beschriebenen in noch weitere Teile unterteilt werden.
Über Sensoren in der Brennkammer 22 kann der Grad der Pulsationen festgestellt werden und mittels der Brennstoffeindüsungsöffnungen 3a, 3b, 17a und 17b und den zugehörigen Ventilpaaren 31 und 41, usw., sowie 39 und 49 der Grad der Asymmetrie den Verhältnissen angepasst werden. Diese Steuerung der Asymmetrie kann natürlich mit einer gestuften Verbrennung entsprechend der Offenbarung der DE 100 64 893 A1 , deren Offenbarung hiermit eingeschlossen ist, kombiniert werden, um schädliche Pulsationen noch wirkungsvoller zu unterbinden.
Bei der Umrüstung bestehender Anlagen oder Planung neuer Anlagen kann das Brennstoffverteilsystem der externen Pilotbrennstoffeindüsung für die Brennstoffeindüsung über die lange Lanze verwendet werden. Wie bei brennerinternen Brennstoffstufungsverfahren üblich sind zumindest bei Volllastbedingungen alle Brennstoffeindüsungsstufen in Betrieb.
Auch könnte nicht nur teilweise, wie oben beschrieben, auf die Eindüsung in einem Vormischkanal, d.h. einem Lufteintrittsschlitz, sondern vollständig darauf verzichtet werden, die Eindüsung von Brennstoff würde dann über die Lanze gewährleistet.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Ausführung nach 5 kann natürlich auch mit der Ausführung nach 8 verbunden werden. Dadurch kann die aktive Regelung der Ventile minimiert werden.
Natürlich kann die Zahl der Brennstofföffnungen und damit die Zahl der Ventile beliebig den Erfordernissen angepasst werden. Der Brenner kann auch andere Formen aufweisen als im Ausführungsbeispiel gezeigt und es können auch ande re Brennertypen verwendet werden. Der gezeigte Brenner kann bezüglich der Form und der Grösse der tangentialen Lufteintritte 19, 20 beliebig variiert werden. Die Anzahl der Teilkörper des Drallerzeugers kann beliebig gewählt werden.

1: Teilkegelkörper
1a: zylindrischer Anfangsteil
1b: Mittelachse Teilkegelkörper 1
2: Teilkegelkörper
2a: zylindrischer Anfangsteil
2b: Mittelachse Teilkegelkörper 2
3: Brennstofflanze
3a: Brennstofflanze Teil stromaufwärts
3b: Brennstofflanze Teil stromabwärts
4: Brennstoffeindüsung
5: Öffnungen Lanze
5a: Öffnungen Lanze stromaufwärts
5a: Öffnungen Lanze stromabwärts
6: Rückströmzone
7: Flammenfront
8: Brennstoffleitung
9: Brennstoffleitung
10: Abschlussplatte
11: Bohrungen
12: gasförmiger Brennstoff
13: gasförmiger Brennstoff
14: Kegelhohlraum, Drallraum
15: Verbrennungsluft
16: Zumischung
17: Öffnungen
17a: Öffnungen Brennstoffleitung 8
17b: Öffnungen Brennstoffleitung 9
18: Kühlluft
19: Lufteintrittsschlitz
20: Lufteintrittsschlitz
21a: Leitblech
21b: Leitblech
22: Brennkammer
23: Drehpunkt
29: Brenneraustritt
30: Drallerzeuger
31-38: Ventile der Brennstoffdüsen am ersten Spalt
39: Ventile Brennstoffdüsen Lanze 3b
41-48: Ventile der Brennstoffdüsen am zweiten Spalt
49: Ventile Brennstoffdüsen Lanze 3a
50: Mischrohr
51: Schrittmotor

Claims

Vormischbrenner, im wesentlichen bestehend aus einem Drallerzeuger (30) für einen Verbrennungsluftstrom (15), Brennstoffeindüsungsmitteln (3, 5, 17, 17a, 17b, 31-38, 41-48) zur Einbringung von Brennstoff in den Verbrennungsluftstrom (15) und Lufteintrittsschlitzen (19, 20), über die der Verbrennungsluftstrom (15) in einen Drallraum (14) des Drallerzeugers (30) eintritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindüsung des Brennstoffes in die Verbrennungsluft über die Brennstoffeindüsungsmittel (5, 5a, 5b, 17, 17a, 17b, 31-38, 41-48) gestuft erfolgt, wobei mindestens eines der Eindüsungsmittel (5, 5a, 5b) an einer in den Drallraum ragenden Brennstofflanze (3, 3a, 3b) angeordnet ist.
Vormischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindüsungsmittel (5, 5a, 5b) der in den Drallraum ragende Brennstofflanze (3) gegenüber Eindüsungen (17, 17a, 17b, 31-38, 41-48) des Brennstoffes am Drallerzeuger um einen Winkel (Φ) verdreht sind.
Vormischbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallerzeuger (30) mindestens zwei sich bezüglich der Symmetrie des Drallerzeugers gegenüberliegende Lufteintrittsschlitze (19, 20) aufweist.
Vormischbrenner nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Eindüsungs-Mittel (17, 17a, 17b, 31-38, 41-48) zur Einbringung von Brennstoff in den Verbrennungsluftstrom (15) im Bereich der Lufteintrittsschlitze (19, 20) angeordnet sind.
Vormischbrenner nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Eindüsungs-Mittel Brennstoffeindüsungsöffnungen (17a, 17b) im Bereich von sich gegenüberliegenden Lufteintrittsschlitzen (19, 20) zumindest teilweise asymmetrisch in Strömungsrichtung angeordnet sind, so dass eine Asymmetrie der Brennstoffeindüsungsöffnungen (17a, 17b) vorliegt.
Vormischbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Brennstoffeindüsungsöffnungen (17a, 17b) individuell durch Regelkörper (31-38, 41-48) mit Brennstoff versorgbar sind, dass zumindest ein Paar von sich im wesentlichen symmetrisch gegenüberliegenden Brennstoffeindüsungsöffnungen (17a, 17b) durch zugehörige Regelkörper (31 und 41, 32 und 42, usw.) so angesteuert sind, dass aus einer der so angesteuerten Brennstoffeindüsungsöffnung (17a) mehr Brennstoff austritt als aus der dem Paar zugehörigen anderen Brennstoffeindüsungsöffnung (17b).
Vormischbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindüsungsmittel (5, 5a, 5b) der in den Drallraum ragende Brennstofflanze (3) gegenüber Eindüsungen (17, 17a, 17b, 31-38, 41-48) des Brennstoffes am Drallerzeuger beim Betrieb des Brenners um einen beliebigen Winkel (Φ) verdrehbar sind.
Vormischbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (3) in mindestens zwei Teillanzen (3a, 3b) aufgeteilt ist und dass die Brennstoffeindüsungsöffnungen (5a, 5b) der Teillanzen (3a, 3b) individuell durch Regelkörper (39, 49) mit Brennstoff versorgbar sind.
Vormischbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (3) in mindestens zwei Teillanzen (3a, 3b) aufgeteilt ist und dass die Teillanzen (3a, 3b) unabhängig voneinander um einen beliebigen Winkel (Φ) verdrehbar sind.
Vormischbrenner nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Brennkammer (22) stromabwärts des Drallerzeugers (30) Sensoren zur Messung von Pulsationen angeordnet sind, und dass der Grad der Asymmetrie der Brennstoffeindüsung entsprechend der Stärke der gemessenen Pulsationen einstellbar ist.
Vormischbrenner nach Anspruch 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der symmetrisch gegenüberliegenden Paare von Brennstoffeindüsungsöffnungen (17a, 17b) oder Brennstoffeindüsungen (5a, 5b) der Lanze durch die zugehörigen Regelkörper (31 und 41, 32 und 42, usw., 39, 49) so angesteuert sind, das ein in Strömungsrichtung gestuftes Brennstoffprofil erzeugbar ist.
Vormischbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Doppelkegelbrenner mit einem Drallerzeuger (30) aus mindestens zwei aufeinander positionierten hohlen Teilkegelkörpern (1, 2) handelt, welche sich in Strömungsrichtung erweitern und zueinander versetzt angeordnet sind, so dass der Verbrennungsluftstrom über die sich so gebildeten Lufteintrittsschlitze (19, 20) in den Drallraum (14) strömt.
Vormischbrenner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Drallerzeugers (30) ein Mischrohr (50) angeordnet ist.