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Die Erfindung richtet sich auf einen Brenner mit einem Kernrohr und einem unter Ausbildung eines kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitts konzentrisch darum angeordneten Brennstoffrohr, das brennstoffeintrittsseitig einen Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer aufweist, dessen freier Förderquerschnitt sich in einem von einem tangentialen Zuführbereich ausgehenden, spiralförmig um das Kernrohr herumgeführten Förderkanal erstreckt, wobei sich die Ausdehnung des Förderkanals im Verlauf seiner spiralförmigen Erstreckung durch Verringerung seiner Erstreckung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung verkleinert.
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Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Verbrennung partikelförmigen Brennstoffs in einem Brenner mit Kernrohr und einem unter Ausbildung eines kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitts konzentrisch darum angeordneten Brennstoffrohrs, wobei dem Brenner der Brennstoff in Form eines Fluids mit Brennstoffbeladung zugeführt, dann innerhalb des Brenners längs des Brennstoffförderquerschnitts verdrallt gefördert und im Mündungsbereich des Brenners mit Sauerstoff oxidiert wird, wobei die Drallströmung dadurch erzeugt wird, dass das mit dem Brennstoff beladene Fluid einem Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer tangential zugeführt und in diesem längs eines sich spiralförmig um das Kernrohr erstreckenden und sich von der Eintrittsseite zur Austrittsseite sowohl in radialer als auch in axialer Richtung verkleinernden Förderkanals gefördert wird.
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Für die Verbrennung von Kohlenstaub, insbesondere Braunkohlenstaub, sind Brenner entwickelt worden, die ein je nach verwendetem Oxidationsmittel als Kernluftrohr oder Kernrohr bezeichnetes Rohr mit konzentrisch darum angeordnetem Staubrohr oder Brennstoffrohr aufweisen, wobei das Staubrohr oder Brennstoffrohr zu dem Kernluftrohr oder Kernrohr einen kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt ausbildet, in welchem ein mit dem Kohlenstaub beladenes Fluid zur Brennermündung gefördert wird. An der Brennermündung erfolgt dann die Pyrolyse und Oxidation des Brennstoffes, wobei zu einer NO
x-armen Verbrennung auch noch die gestufte Zuführung von Sekundärluft und/oder Tertiärluft vorgesehen ist. Hierzu sind konzentrisch zu einem Kernluftrohr und einem Staubrohr ein Sekundärluftrohr und ein Tertiärluftrohr mit entsprechendem Sekundärluftförderquerschnitt und Tertiärluftförderquerschnitt an einem solchen Brenner ausgebildet. Über in dem Brennstoffförderquerschnitt ausgebildete Drallkörper wird das mit dem Kohlenstaub beladene Fluid in eine Drallströmung versetzt. Ein solcher Brenner ist aus der
EP 0 756 134 A1 bekannt.
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Wenn nun die Brennstoffförderung in dem Brennstoffförderquerschnitt mittels eines hoch mit Brennstoff beladenen Fluids im Dichtstrom erfolgen soll, wie dies aus der
EP 2 009 351 A2 bekannt ist, so sind dafür innerhalb des Brenners kreisringförmige Brennstoffförderquerschnitte ausgebildet, die sich durch eine relativ geringe Spalthöhe auszeichnen. Dies ergibt sich daraus, dass bei der relativ hohen Brennstoffbeladung des Fördermediums oder Förderfluids einerseits eine Mindestströmungsgeschwindigkeit aufrechterhalten werden muss, andererseits im Bereich der Brennermündung aber auch nur ein gewünschter Brennstoffmassenstrom zur Verbrennung gelangen kann.
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Damit am brennermündungsseitigen Ende des Brennstoffförderquerschnitts der Verbrennungsvorgang wunschgemäß und störungsfrei eingeleitet werden kann, ist es notwendig, dass über den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt eine gleichmäßige Verteilung des Brennstoffes eingestellt ist. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Brennern ist dies nicht immer sichergestellt, da die Gefahr besteht, dass sich insbesondere bei der Dichtstromförderung Dichtstoffsträhnen ausbilden, die sich nicht bis zum brennermündungsseitigen Austrittsbereich des Brennstoffförderquerschnitts aufgelöst haben. Am brennermündungsseitigen Austritt des Brennstoffförderquerschnitts ist dann keine gleichmäßige Brennstoffverteilung im Ringquerschnitt vorhanden.
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DE 199 42 769 A1 offenbart einen Kohlenstaubbrenner mit einem Kernrohr und einem unter Ausbildung eines kreisförmigen Brennstoffförderquerschnitts konzentrisch darum angeordneten Brennstoffrohr, wobei das Brennstoffrohr brennstoffeintrittsseitig einen Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer aufweist, dessen freier Förderquerschnitt sich in einem von einem tangentialen Zuführbereich ausgehenden spiralförmig um das Kernrohr herumgeführten Förderkanal erstreckt, wobei sich die Ausdehnung des Förderkanals im Verlauf seiner spiralförmigen Erstreckung durch Verringerung seiner Erstreckung in radialer Richtung verkleinert.
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Aus der
US 4326702 A ist eine Brennervorrichtung zur Förderung eines Gemischs aus partikelförmigem Feststoff und einem sauerstoffhaltigen Gas insbesondere für pyrometallurgische Anwendungen bekannt. Die Brennervorrichtung weist einen Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer auf, dessen freier Förderquerschnitt sich in einem von einem tangentialen Zuführbereich ausgehenden spiralförmig um ein äußeres Rohr herumgeführten Förderkanal erstreckt, wobei sich die Ausdehnung des Förderkanals im Verlauf seiner spiralförmigen Erstreckung durch Verringerung seiner Erstreckung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung verkleinert.
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Die
AT 404398 B offenbart einen Brenner mit einem Kernrohr zur Zuführung eines Brennstoffes und einen das Kernrohr axial umgebenden von einem Außenrohr begrenzten Ringspalt zur Zuführung der Verbrennungsluft, wobei auf der dem Ringspalt zugewandten Oberfläche des Kernrohrs eine sich in Brennerlängsrichtung erstreckende, stegförmige Spiralwicklung ausgebildet ist und das Kern- und das Außenrohr relativ zueinander axial verschiebbar ausgebildet sind.
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Aus der
US 4,551,090 A ist eine Brennstoffzuführungskammer bekannt, die einen konusförmigen Abschnitt aufweist, der in einen kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt übergeht.
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Aus der
US 1,852,531 A ist ein gattungsgemäßer Brenner bekannt. Der Brenner weist einen Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer auf, dessen freier Förderquerschnitt sich in einem von einem tangentialen Zuführbereich ausgehenden, spiralförmig um ein Kernrohr herumgeführten Förderkanal erstreckt, wobei sich die Ausdehnung des Förderkanals im Verlauf seiner spiralförmigen Erstreckung durch Verringerung seiner Erstreckung sowohl in axialer als auch in radialer Richtung verkleinert. Der Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer weist eine Ausströmöffnung auf, durch die ein mit Drall beaufschlagter Brennstroffstrom tangential-radial in einen Brennstoffförderquerschnitt eingeleitet wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, eine vollständige Auflösung von Dichtstoff- oder Dichtstromsträhnen des Brennstoffs in dem Brenner sowie eine gleichmäßige Brennstoffverteilung auf den und in dem kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt des Brennstoffrohres zu erzielen.
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Bei einem Brenner der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Förderkanal im Bereich seines spiralförmigen Verlaufs in axialer Richtung in einen Einlaufkonus übergeht, dessen Förderquerschnitt in den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt einmündet, und dass außenseitig auf dem Kernrohr mindestens eine sich in Brennerlängsrichtung erstreckende, stegförmige Schneckenwicklung oder Spiralwicklung ausgebildet ist.
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Bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dem Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer ein Fluid mit hoher Brennstoffbeladung zwischen 0,5 kg Brennstoff/kg Fördermedium und 15 kg Brennstoff/kg Fördermedium zugeführt und in dem Förderkanal mit axialem Übergang in einen Einlaufkonus, der in den Brennstoffförderquerschnitt einmündet, gefördert wird, und dass das brennstoffbeladene Fluid zur Aufrechterhaltung der Drallströmung in dem Brennstoffförderquerschnitt längs mindestens einer sich außenseitig in Brennerlängsrichtung auf dem Kernrohr ersteckenden, stegförmigen Schneckenwicklung oder Spiralwicklung gefördert wird.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Durch die Ausbildung eines Tangential-Spiral-Eintrittskrümmers, dem das brennstoffbeladene Fluid tangential zum Kernrohr zugeführt wird und das dann in einem sich spiralförmig oder spiralartig um das Kernrohr herumgeführten Förderkanal gefördert wird, wird eine in Bezug auf den Umfang des Kernrohres gleichmäßige Verteilung des zugeführten Brennstoffes erreicht. Bewirkt wird dies dadurch, dass sich der Förderkanal im Verlaufe seiner spiralförmigen Erstreckung durch Verringerung seiner Erstreckung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung verkleinert. Hierdurch erhöht sich der Strömungswiderstand innerhalb des Eintrittskrümmers, was eine gleichmäßige Druck- und Abströmungsverteilung in axialer Richtung in Richtung auf die dem kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt zugewandte Seitenfläche des spiralförmigen Förderkanals bewirkt. Diese ausgeprägte Brennstoffverteilfunktion des Eintrittskrümmers wird somit dadurch erreicht, dass das eine hohe Brennstoffbeladung aufweisende Fluid oder Fördermedium tangential dem Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer zugeführt wird und dessen weiterer Strömungsweg von einem freien Strömungsquerschnitt ausgebildet wird, der in einem Strömungskanal angeordnet ist, der sich spiralförmig um das Kernrohr windet, wobei sich der Querschnittskanal in seinem spiralförmigen Verlauf in seiner Größe durch eine radiale und axiale Verringerung seiner axialen und radialen Erstreckung verkleinert. Durch diese Art der Abströmung und der Veränderung des freien Förderquerschnittes oder freien Strömungsquerschnittes steigt der Strömungswiderstand innerhalb des Förderkanals des Tangential-Spiral-Eintrittskrümmers, was wiederum durch eine gleichmäßige Abströmung des mit dem Brennstoff beladenen Fluids oder Fördermediums und der Feststoffpartikel in den sich in axialer Richtung anschließenden kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt ausgeglichen wird. Auf diese Weise entsteht eine Drallströmung im sich in axialer Richtung anschließenden kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt. Um die gleichmäßige Abströmung des brennstoffbeladenen Fluids oder Fördermediums und der Feststoffpartikel in den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt ohne Verringerung der sich im Förderkanal des Tangential-Spiral-Eintrittskrümmers gebildeten Drallströmung vornehmen zu können, geht der Förderkanal im Bereich seines spiralförmigen Verlaufs in axialer Richtung in einen Einlaufkonus über, dessen Förderquerschnitt in den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt einmündet. Mit Hilfe des Einlaufkonus wird die Drallströmung des hoch brennstoffbeladenen Fluids gezielt und störungsfrei auf den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt zugeführt. Zur Unterstützung der eingestellten Drallströmung während der Strömung in Längsrichtung durch den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt hindurch, ist außenseitig auf dem Kernrohr mindestens eine sich in Brennerlängsrichtung erstreckende, stegförmige Schneckenwicklung oder Spiralwicklung ausgebildet. Eine solche stegförmige Schneckenwicklung oder Spiralwicklung leitet dann das brennstoffbeladene Fluid und die Brennstoffpartikel spiralförmig oder schneckenförmig über die Außenseite des Kernrohres und damit in dem kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt.
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Das erfindungsgemäße Verfahrens sieht demgemäß schließlich vor, dass das brennstoffbeladene Fluid zur Aufrechterhaltung der Drallströmung in den Brennstoffförderquerschnitt längs mindestens einer sich außenseitig in Brennerlängsrichtung auf dem Kernrohr erstreckenden, stegförmigen Schneckenwicklung oder Spiralwicklung gefördert wird.
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Eine besonders gute und gleichmäßige Drallströmung und eine besonders gute Auflösung von Dichtstromsträhnen lässt sich gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielen, dass längs des spiralförmigen Verlaufs des Förderkanals eine in radialer und axialer Richtung kontinuierlich verlaufende Förderquerschnittsverringerung ausgebildet ist. Die Kontinuität der Verringerung oder Verkleinerung des Förderkanals im Sinne einer stetig verlaufenden Verkleinerung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung führt zu einem gleichmäßigen Anstieg des Strömungswiderstandes in dem Kanal mit entsprechend gleichmäßiger Abströmung des brennstoffbeladenen Fluids in axialer Richtung in Richtung auf den angeschlossenen kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt.
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Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn der Steg der mindestens einen Schneckenwicklung oder Spiralwicklung in Bezug zur Brennerlängsachse eine Steigung zwischen 0° und 45° in radialer Richtung aufweist. Mit einer derartig geneigten Stegwand der jeweiligen mindestens einen Schneckenwicklung oder Spiralwicklung lässt sich die Vergleichmäßigung der Brennstoffverteilung über den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt weiterhin verbessern und unterstützen. Insbesondere lässt sich dadurch erreichen, dass der partikelförmige Brennstoff gezielt auf einen im Austritt der Brennstoffdüse ausgebildeten Stabilisierungsring gerichtet wird, der dann eine abrupte Abbremsung der Fließgeschwindigkeit der Brennstoffpartikel bewirkt, so dass der Pyrolysevorgang an dieser Stelle eingeleitet werden kann.
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Die Anzahl, Länge und die Wicklungszahl der Schneckenwicklungen oder Spiralwicklungen auf der Außenseite des Kernrohres werden in Abhängigkeit von der Art und der Beschaffenheit des Brennstoffes bestimmt.
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Die Pyrolyse und die Verbrennung lassen sich in Weiterbildung der Erfindung mit Hilfe einer brenneraustrittsseitig an dem Kernrohr angeordneten, axial längs der Brennerachse verstellbaren Kernrohrdüse verbessern, was die Erfindung ebenfalls vorsieht. Durch die axiale Verstellbarkeit der Kernrohrdüse lässt sich die Intensität der Vermischung zwischen dem Brennstoff und dem Pyrolysegas einerseits und dem für die Verbrennung notwendigerweise hauptsächlich über das Kernrohr zugeführten Sauerstoff andererseits erreichen.
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Die axiale Verstellbarkeit der Kernrohrdüse lässt sich konstruktiv günstigerweise insbesondere dadurch realisieren, dass die Kernrohrdüse teleskopartig in dem Kernrohr geführt ist, wodurch sich die Erfindung ebenfalls auszeichnet.
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Um eine axiale Verstellung der Kernrohrdüse von Hand oder automatisch mit Hilfe angeschlossener Antriebe zu erreichen, sieht die Erfindung weiterhin vor, dass die Kernrohrdüse mit zwei längsaxial in dem Kernrohr angeordneten Spindelstangen verbunden ist, die auf der der Kernrohrdüse entgegengesetzten Seite des Kernrohres aus diesem heraus geführt und dort betätigbar ausgebildet sind.
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Insbesondere ist der Brenner für einen Einsatz geeignet, bei welchem der Brennstoff im Rahmen einer Dichtstromförderung oder mittels eines hoch brennstoffbeladenen Fluids beaufschlagt wird. Die Erfindung zeichnet sich daher weiterhin dadurch aus, dass der tangentiale Zuführbereich mit einer partikelförmigen Brennstoff fluidtechnisch zuführenden Leitung verbunden ist, wobei die Beladung des in der Leitung geförderten Fluids oder Fördermediums mit Brennstoff zwischen 0,5 kg Brennstoff/kg Fördermedium und 15 kg Brennstoff/kg Fördermediumm beträgt. Als Brennstoff kann getrocknete oder gemahlene Kohle (Anthrazit, Steinkohle, Braunkohle, Hartbraunkohle, Torf), staubförmige oder partikelförmige Biomasse unterschiedlicher Beschaffenheit oder jede Art von kohlenstoffhaltigem, partikelförmigem, insbesondere staubförmigem, Brennstoff verwendet werden. Diese Brennstoffe können einzeln, aber auch in jeder beliebigen Mischung und Kombination miteinander eingesetzt werden. Als Fördermedium kann Luft, Inertgas, Rauchgas oder mit Sauerstoff angereichertes Rauchgas (Oxyfuelatmosphäre) verwendet werden. Der Brenner ist derart ausgelegt, dass er in Verbrennungseinrichtungen eingesetzt werden kann, die in niedrigerem als atmosphärischem Umgebungsdruck oder in druckaufgeladenen Systemen, mit Luft und/oder Oxyfuelatmosphäre, mit Brennstoffaustrittsgeschwin-digkeiten von 15 bis 25 m/s betrieben werden.
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Um die für die weitere Reaktion der Brennstoffpartikel erforderliche Sauerstoffmenge in dem Brenner örtlich gestuft und zeitlich verzögert zuführen zu können, sieht der Brenner in weiterer Ausgestaltung vor, dass konzentrisch um das Brennstoffrohr herum ein Sekundärrohr mit Fluidanschluss und/oder ein Tertiärrohr mit Fluidanschluss angeordnet ist. Über diese Sekundär- und Tertiärrohre mit gegebenenfalls mündungsseitig ausgebildeten Düsen kann diese erforderliche Sauerstoffmenge wie von üblichen Brennern bekannt zugeführt werden, um insbesondere eine NOx-arme Verbrennung zu erzielen. Um hierbei gleichzeitig ein Strömungsfeld im Brennernahbereich zu erzeugen, das einen maximalen Wärmetransfer zur Einleitung des Pyrolysevorganges bewirkt, sind im Mündungsbereich der Brennstoffdüse der mit Zähnen versehene Stabilisierungsring sowie außenseitige Fluidabweiskehlen, insbesondere auf dem Brennstoffrohr, mündungsseitig ausgebildet. Dies wird unterstützt durch die in den Fluidförderquerschnitten des Sekundärrohres und des Tertiärrohres jeweils ausgebildeten axial verstellbaren Dralleinrichtungen, wodurch sich die Erfindung weiterhin auszeichnet.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
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1 schematischer Querschnittsdarstellung einen erfindungsgemäßen Brenner,
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2 einen Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer in perspektivischer Darstellung,
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3 den Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer gemäß 2 in schematischer Querschnittsdarstellung und in
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4 in schematischer Aufsicht ein Kernrohr.
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Der in der 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Brenner umfasst im Kern ein Kernrohr 2, das über einen Anschluss 3 mit einem für die Verbrennung von Brennstoff in dem Brenner benötigten Sauerstoffträger beaufschlagbar ist. Konzentrisch um das Kernrohr 2 herum ist ein Brennstoffrohr 4 derartig angeordnet, dass sich zwischen dem Kernrohr 2 und dem Brennstoffrohr 4 ein kreisringförmiger Brennstoffförderquerschnitt 5 ausbildet. Über einen Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer 6 ist dem Brennstoffförderquerschnitt 5 über eine nicht dargestellte Anschlussleitung ein hoch mit Brennstoff beladenes Fluid zuführbar. Der Tangential-Spiral-Eintrittskrümmer 6 weist einen kanalförmigen tangentialen Zuführbereich 7 auf, der in einen spiralförmig sich um einen zylindrischen Durchmesser 8 windenden und/oder erstreckenden Förderkanal 9 übergeht. Wie aus der 2 ersichtlich ist, verringert sich die Erstreckung des Förderkanals 9 in axialer Richtung ausgehend von einer großen Breite im tangentialen Zuführbereich 7 immer schmaler werdend bis in einen Endbereich 10. Ebenso verringert sich die radiale Erstreckung des Förderkanals 9 vom tangentialen Zuführbereich 7 ausgehend bis zum Endbereich 10, wie dies aus 3 ersichtlich ist. Ausgehend vom tangentialen Zuführbereich 7 bis zum Endbereich 10 verkleinert sich somit im Verlaufe der spiralförmigen Erstreckung des Förderkanals 10 dessen Erstreckung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung, so dass der freie Förderquerschnitt innerhalb des Förderkanals 10 entsprechend verkleinert wird und sich der Förderkanal 9 auf den Endbereich 10 zu quasi verjüngt. An seinem innenseitigen umlaufenden Randbereich 11 geht der Förderkanal 9 in einen in axialer Richtung anschließenden Einlaufkonus 12 über. Mit seiner dem zylindrischen Durchmesser 8 entsprechenden Mündungsöffnung 15 mündet der Einlaufkonus 12 in den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt 5 ein. Innerhalb des zylindrischen Durchmessers 8 mit Abstand zu diesem ist innerhalb eines angesetzten Rohrflansches 16 das in 2 gestrichelt dargestellte Kernrohr 2 angeordnet. Konzentrisch dazu ist an der Mündungsöffnung 15 unter Ausbildung des kreisförmigen Brennstoffförderquerschnitts 5 das in 2 gepunktet angedeutete Brennstoffrohr 4 angeordnet. Mit Hilfe des Tangential-Spiral-Eintrittskrümmers 6 erfolgt somit eine gleichmäßige Verteilung des über den tangentialen Zuführbereich 7 zugeführten partikelförmigen oder staubförmigen Brennstoffes längs des spiralförmigen Weges des Förderkanals 9 mit gleichmäßigem, durch den Einlaufkonus 12 gerichtet geführtem Eintritt in den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt 5. Da sich innerhalb des zylindrischen Durchmessers 8 das Kernrohr 2 befindet, ist der Förderkanal 9 gleichzeitig auch spiralförmig um das Kernrohr 2 herum geführt.
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Brennerausgangsseitig ist an dem Brennstoffrohr 4 eine Brennstoffdüse 17 angeordnet, die einen radial nach innen hervorstehenden, zahnförmigen Stabilisierungsring 18 aufweist. Außenseitig ist eine nach außen weisende Abweiskehle 19 ausgebildet.
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Das Kernrohr 2 weist auf seiner Außenseite im Ausführungsbeispiel drei sich in Brennerlängsrichtung erstreckende, stegförmige Spiralwicklungen 20a, 20b, 20c auf, deren jeweiliger Steg um einen Winkel von ca. 20° in Bezug auf die Brennerlängsachse geneigt ansteigend aus der Außenumfangsfläche des Kernrohres 2 hervorsteht. Brennerausgangsseitig ist in dem Kernrohr 2 eine in axialer Richtung verstellbare und teleskopartig in dem Kernrohr 2 geführte Düse oder Kernrohrdüse 21 angeordnet. Zur Verstellung der Düse 21 greifen an dieser in dem Kernrohr 2 geführte und auf dem der Düse 21 entgegengesetzten Ende aus dem Kernrohr 2 herausgeführte Spindelstangen 22, 23 an. Diese sind an der Frontabdeckung 24 des Kernrohres 2 derartig gelagert, dass sie hier von außen von Hand oder mittels automatischer Antriebe zur axialen Verschiebung der Düse 21 verstellt werden können.
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Konzentrisch um das Kernrohr 2 und das Brennstoffrohr 4 herum ist weiterhin ein Sekundärrohr 25 unter Ausbildung eines Sekundärförderquerschnittes 26 angeordnet. In dem Sekundärförderquerschnitt 26 sind längsaxial verstellbare Dralleinrichtungen 27 angeordnet. Weiterhin ist konzentrisch zum Kernrohr 2, zum Brennstoffrohr 4 und zum Sekundärrohr 25 ein Tertiärrohr 28 oder eine Tertiärdüse an dem Brenner 1 angeordnet. Auch dieses Tertiärrohr 28 oder diese Tertiärdüse bildet einen Tertiärförderquerschnitt 29 aus, in welchem axial verstellbare Dralleinrichtungen 30 angeordnet sind. Zur Versorgung mit einem Fluid sind das Sekundärrohr 25 und das Tertiärrohr 28 jeweils über ein radiales oder tangentiales Eintrittsgehäuse 30a, 30b mit Luft oder Oxyfuelatmosphäre, d. h. mit Rauchgas oder mit sauerstoffangereichtertem Rauchgas, zu beaufschlagen.
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Zentral im Kernrohr
2 ist eine Zündeinrichtung
31 wie von üblichen Brennern bekannt angeordnet. Das Brennstoffrohr
4 endet mit Abstand zum Kernrohr
2 und zum Stabilisierungsring
18, so dass der Brenner derart eingerichtet ist, dass durch die Verstellung der jeweiligen Medien und Einrichtungen die Definition des Zündvorganges, d. h. die Festlegung des Zündpunktes und der Zündbedingungen, für den durch den kreisringförmigen Brennstoffförderquerschnitt geförderten Brennstoff festgelegt werden kann. Mit Hilfe des Stabilisierungsringes
18 wird der geförderte Brennstoffstrom abgebremst, so dass hier die Pyrolyse ablaufen und gezielt beeinflusst werden kann. Es ist möglich, die für die Pyrolyse ausschlaggebenden Zündbedingungen wie Brennstoffkonzentration, Wärmetransfer und Reaktionszeit zu beeinflussen und gezielt einzustellen. Zum Auslösen des eigentlichen Zündvorganges, der außer der Pyrolyse auch noch aus der Oxidation besteht, müssen dann auch noch die für die Oxidation wichtigen. Zündbedingungen wie primärer Sauerstoffgehalt und Sauerstoffquotient ω, wie er beispielsweise in der
EP 0 756 124 A1 beschrieben ist, auf die diesbezüglich Bezug genommen wird, eingestellt werden. Auch dies ist mit dem erfindungsgemäßen Brenner
1 möglich.
