DE19514302A1 - Verfahren und Feuerungssystem zur stickoxidarmen Wärmeerzeugung - Google Patents

Verfahren und Feuerungssystem zur stickoxidarmen Wärmeerzeugung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Feuerungssystem zur Wärmeerzeugung durch Verbrennung und insbesondere durch NOx-arme Verbrennung von Kohlenstaub zur Dampferzeugung.
Bei der großtechnischen Energieerzeugung werden in großem Maßstab Primärenergieträger wie Steinkohle, Braun­ kohle, Erdöl oder Erdgas verbrannt und die so erzeugte Wärme wird direkt oder zur Stromerzeugung genutzt. Die bei der Verbrennung der Energieträger entstehenden Abgase enthalten in der Regel einen gewissen Anteil von Stick­ oxiden (NOx), die eine erhebliche Umweltbelastung dar­ stellen. Die nachträgliche Beseitigung von bei der Ver­ brennung entstandenen Stickoxiden ist mit einem erhebli­ chen technischen Aufwand und mit entsprechenden Kosten verbunden. Das Bestreben geht deshalb dahin, die Feue­ rungssysteme und den entsprechenden Verbrennungsvorgang so zu gestalten, daß der Anteil von Stickoxid in dem bei der Verbrennung entstehenden Abgas möglichst gering ist.
Aus: "Advanced Low NOx Tangential Firing Systems for Coal Firing"; Donald I. Frey, Michel S. McGartney, Trans­ actions on: 46th Anual Engineering and Operating Confe­ rence der Pacific Coast Electrical Ass., 19. und 20. März 1981, Los Angeles, California, ist ein Feuerungssystem zur Verbrennung von Kohlenstaub unter Luftzufuhr bekannt. Das Feuerungssystem weist einen im Querschnitt etwa rechteckigen Feuerraum auf, an dessen vier, einander jeweils paarweise gegenüberliegenden, Ecken mittels eines Primärluftstrahles Kohlenstaub und zusätzlich ein Sekun­ därluftstrahl eingeblasen werden. Die von der Primärluft getriebenen Kohlenstaubstrahlen sind dabei so ausgerich­ tet, daß sie einen etwa mittig in dem Feuerraum liegenden Kreis tangential mit gleichem Richtungssinn streifen. Es bildet sich dadurch eine wirbelartig in dem Feuerraum umlaufende Strömung aus.
Der 30% der Luftmenge führende Sekundärluftstrahl wird in einer ersten Variante unter einem Winkel von 220 zu dem Kohlenstaubstrahl tangential auf einen konzen­ trisch zu dem ersten Kreis liegenden, größeren Kreis geblasen. In einer zweiten Variante beträgt der Winkel zwischen dem 30% der Luft führenden Sekundärluftstrahl und dem Kohlenstaubstrahl 34°, was eine noch größere Durchmesserdifferenz zwischen den beiden Kreisen bedeu­ tet, die eine gleichsinnig in dem Feuerraum umlaufende Strömung markieren. In dem Gebiet, das von dem durch die Sekundärluftstrahlen definierten, äußeren Kreis umschlos­ sen ist, bilden sich reduzierende Bereiche aus, während die mit einem geringeren Winkel zur Wandung des Feuerrau­ mes austretenden Sekundärluftstrahlen im wandnahen Be­ reich einen Luftüberschuß und damit ein oxidierendes Milieu aufbauen.
Bei diesem Feuerungssystem wird eine Minderung der NOx-Erzeugung um etwa ein Drittel erreicht. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Aufbau eines Feuerungssystemes mit mehreren in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes aufeinanderfolgenden Brennerebenen der oben beschriebenen Art bei Brennerebenen, die bezogen auf die Strömungs­ richtung stromabwärts liegen, erhebliche Wandkorrosionen auftreten können, die die Lebensdauer des Feuerungssyste­ mes inakzeptabel vermindern.
Außerdem ist aus der DE 35 27 348 A eine Brennkammer mit Tangentialfeuerung bekannt, die einen aufsteigend durchströmten Feuerraum mit rechteckigem Querschnitt aufweist. Der Feuerraum mit in zwei zueinander parallelen Ebenen angeordneten, entlang seiner Umfangsrichtung ver­ teilten Brennern versehen, die Brennstoff tangential zu einem etwa mittig in dem Feuerraum liegenden Kreis in den Feuerraum einbringen. Zum Einblasen sogenannter Restluft sind in jeder Brennerebene zwischen den einzelnen Bren­ nern Luftdüsen angeordnet, mit denen zusätzliche Luft in die von den Brennern ausgehende, auf steigende Flamme gemischt wird. Dadurch sollen örtlich überhöhte Konzen­ trationen von Kohlenmonoxid vermieden werden.
Außerdem ist aus "Neue Dampferzeuger mit NOx-armer Steinkohlenstaubfeuerung"; K. Strauß, F. Thelen, VGB- Kraftwerkstechnik 71 (1991), Heft 2, Seite 104 bis 109, ein Feuerungssystem für einen Dampferzeuger bekannt, das einen im Querschnitt quadratischen Feuerraum mit Ecken­ feuerung aufweist. In jeder Ecke des Feuerraumes sind paarweise einander gegenüberliegende Rundbrenner angeord­ net, wobei jeweils vier Rundbrenner eine Brennerebene definieren. Die Rundbrenner sind sogenannte Wirbelstufen­ brenner, die ein relativ enges Kernluftrohr mit geringem Kernluftdurchsatz aufweisen. Konzentrisch zu dem Kernluftrohr ist ein Zuführungsrohr für Kohlenstaub, ein dieses wiederum konzentrisch umgebendes Rohr für Sekun­ därluft und ein Tertiärluftrohr angeordnet, das in dem von dem Zuführungsrohr für Kohlenstaub und dem Sekundär­ luftrohr begrenzten Ringspalt angeordnet ist. Die Sekun­ därluft tritt mit Drall aus dem Wirbelstufenbrenner aus.
Die Wirbelstufenbrenner einer Brennerebene sind so ausgerichtet, daß der austretende Brennstoff und die austretende Luft tangential zu einem mittig in dem Feuer­ raum liegenden Kreis gerichtet sind. Zu jeder der ins­ gesamt vier Brennerebenen gehören Luftdüsen für Brenner­ oberluft. Dabei ist jedem Wirbelstufenbrenner jeweils eine Luftdüse für Oberluft zugeordnet. Die in einem gewissen Abstand zu den Wirbelstufenbrennern angeordneten Luftdüsen für Brenneroberluft lassen die Brenneroberluft tangential zu einem Kreis austreten, der größer ist als der Kreis, den die Wirbelstufenbrenner mit ihrer Aus­ trittsrichtung beschreiben.
Die Rundbrenner selbst werden mit einer Luftzahl von 0,8 unterstöchiometrisch betrieben. Nach Zugabe der Brenneroberluft steigt die Luftzahl der jeweiligen Bren­ nerebene auf 1,05. Dieser Wert wird nach jeder Brenner­ ebene erneut erreicht. Nach Zugabe von Ausbrandluft am Feuerraumende steigt die Luftzahl auf 1,17. Bei gleicher Brennereinstellung wird eine Reduktionszone mit der Luftzahl 0,8 nur in der unteren Brennerebene erreicht. Infolge der Einmischung von unten kommender Rauchgase steigt in darüberliegenden Brennerebenen die Luftzahl an, was zu einer ungenügenden Minderung der NOx-Produktion führen kann. Soll diese unter dem angegebenen Bestwert von 470 mg pro Kubikmeter abgesenkt werden und wird dies mit Luftreduktion in den oberen Brennerstufen versucht, kann dort Wandkorrosion auftreten.
Aus der DE 39 20 798 A1 ist eine Feuerungseinrich­ tung bekannt, die einen im Querschnitt rechteckigen Feuerraum mit in zueinander parallelen Brennerebenen angeordneten Brennern aufweist. Jede Brennerebene enthält vier Brenner, die jeweils in eckennahen Wandbereichen des Feuerraumes angeordnet sind. Jeder Brenner ist mit einer Brennstoffdüse versehen, aus der mit einem Primärluft­ strahl vermischter Brennstoff senkrecht zu der Wand des Feuerraumes austritt. Seitlich neben jeder Brennstoffdüse sind zusätzliche Luftdüsen angeordnet, die parallel zu dem Brennstoffstrahl Sekundärluft abgeben. Der jeweili­ gen, der nächstliegenden Ecke benachbarten Luftdüse ist eine weitere Luftdüse zugeordnet, die einen die Feuer­ raumwand von den Rauchgasen trennenden Sekundärluft­ schleier ausbildet.
Hinsichtlich der NOx-Bildung und der Wandkorrosion gelten auch bei dieser Anordnung die zu dem vorstehend beschriebenen Feuerungssystem getroffenen Ausführungen.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Feuerungssystem zur Wärmeerzeugung durch Verbrennung von Brennstoffen zu schaffen, das eine Verminderung der NOx-Bildung ermöglicht, ohne die Lebens­ dauer des Feuerungssystemes zu beinträchtigen.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie durch ein Feuerungssystem mit den Merkmalen des Patent­ anspruches 14 gelöst.
Bei diesem Verfahren wird der Brennstoff in allen Brennerebenen tangential zu jeweils einer in der Brenner­ ebene liegenden, gedachten Umlauffigur in den Feuerraum eingebracht, die ein Kreis oder auch eine ellipsenähn­ liche Figur sein kann. Der Feuerraum kann im Querschnitt rechteckig, quadratisch oder anderweitig polygonal be­ grenzt sein. Die Umlauffigur oder dieser Kreis ist bei der in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes gesehen stromaufwärts liegenden Brennerstufe größer als bei einer nachfolgenden, stromabwärts liegenden Brennerebene. Im Extremfalle kann die Einblasrichtung des Brennstoffes in der ersten Brennerebene tangential zu einer Umlauffigur oder einem Kreis, dessen Durchmesser in Abhängigkeit von der gewünschten Auslegungsleistung festzulegen ist, eingeblasen werden, während der Brennstoff in allen nachfolgenden Brennerebenen nahezu auf das Zentrum des Feuerraumes geführt wird.
Es hat sich herausgestellt, daß erst eine unter­ schiedliche Bemessung der Größe der von den Brennstoff­ richtungen definierten Umlauffiguren ermöglicht, daß die Brenner mit Luftmangel betrieben, d. h. insgesamt deutlich unterstöchiometrische Luftzahlen eingestellt werden, wodurch die NOx-Bildung in den einzelnen Brennerebenen niedrig bleibt, ohne daß dadurch eine erhöhte Wandkorro­ sion auftreten würde.
Die zunehmende Ausrichtung der Brenner in höheren Brennerebenen verhindert das Anlegen der Brennerstrahlen an die Wand des Feuerraumes in den oberen Brennerebenen. Der ansonsten mögliche sogenannte Koanda-Effekt, bei dem der Strahl infolge der eigenen Rezirkulationsströmung an die Wand gesaugt wird, kann ausgeschlossen werden, was besonders niedrige Luftzahlen auch in höheren Brenner­ ebenen ermöglicht. Die auf das Zentrum des Feuerraumes gerichteten Brennstoffstrahlen wirken der Ausdehnungs­ tendenz des sich ausbildenden rotierenden Feuerballes entgegen und verhindern dessen Wandberührung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird in jeder Bren­ nerstufe die für den Verbrennungsprozeß erforderliche Sekundärluft an jedem Brenner in drei voneinander unter­ schiedliche Richtungen in den Feuerraum geblasen. Ein Teil der Sekundärluft, vorzugsweise ein Teil der Unter­ luft und ein Teil der Oberluft (Oberluft-I), kann tan­ gential zu einer zweiten Umlauffigur eingeblasen werden, deren Ausdehnung größer ist als die der durch den Brenn­ stoff bestimmte erste Umlauffigur. Ein geringer Teil vorzugsweise der Unterluft wird als Wandluftschleier mit gleicher Umlaufrichtung wandparallel eingeblasen. Ein weiterer Teil der Luft, vorzugsweise ein Teil der Ober­ luft (Oberluft-II), wird mit einer Richtung in den Feuer­ raum geblasen, die zwischen der Richtung des wandpar­ allelen Teiles und der Richtung des auf die zweite Um­ lauffigur gerichteten Teiles liegt. Der mit der benach­ barten Wand eingeschlossene Winkel liegt in den meisten Fällen zwischen 10 und 20°. Sowohl der Brennstoff als auch die genannten Lüfte werden im gleichen Richtungssinn in den Feuerraum eingeblasen.
Die Kombination der genannten Maßnahmen, d. h. das Einführen des Brennstoffes in einer stromabwärts gelege­ nen Brennerebene näher zum Zentrum des Feuerraumes als bei einer stromaufwärts gelegenen Brennerebene und das Einblasen der gesamten Sekundärluft bei jedem Brenner in wandnäheren Richtungen als der Brennstoff, ermöglichen einen signifikant unterstöchiometrischen Betrieb bei jeder Brennerebene ohne die Gefahr des Auftretens von Wandkorrosion, insbesondere auch in höheren Brennerlagen. Der unterstöchiometrische Betrieb in den einzelnen Bren­ nerlagen reduziert die NOx-Bildung deutlich, wobei ein Wert von 300 mg pro Kubikmeter Abgas im Normzustand, korrigiert auf 6% O₂ deutlich unterschritten werden kann. Bei Versuchen wurden NOx-Werte von unter 200 mg pro Kubik­ meter Abgas erreicht.
In Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, daß die Ausdehnung der ersten Umlauffigur, die von den Ein­ strömrichtungen des Brennstoffes bestimmt ist, von Bren­ nerebene zu Brennerebene in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes fortschreitend abnimmt. Die Abnahme kann von Brennerebene zu Brennerebene um einen konstanten Betrag erfolgen, was eine lineare Verminderung der Kreisdurch­ messer ergibt. Es ist jedoch bspw. auch möglich, den Kreisdurchmesser in Durchströmungsrichtung des Feuerrau­ mes um jeweils einen konstanten Anteil abnehmen zu las­ sen. Während es in Abhängigkeit von der übrigen Bemessung des Feuerungssystemes bei der erstgenannten Variante möglich ist, daß der Drehimpuls, der sich in dem Feuer­ raum ausbildenden Strömung zu höheren Brennerebenen hin zunimmt, gelingt es bei der zweiten Variante, eine größe­ re Zunahme des Drehimpulses der sich einstellenden Strö­ mung zu höheren Brennerebenen hin zu vermeiden. In Ver­ bindung damit wirken die mehr zum Zentrum des Feuerraumes gerichteten Brennstoffstrahlen einer Ausdehnung des zirkulierenden, unterstöchiometrischen Bereiches bis zu der Wand des Feuerraumes, d. h. einer Wandberührung, entgegen.
Dies kann auch erreicht werden, indem die Durch­ messer der von den Brennstoffstrahlen definierten Kreise oder anderweitiger Umlauffiguren aller höheren Brenner­ ebenen untereinander gleich sind, wobei allein in der ersten Brennerebene von den Brennstoffstrahlen eine Umlauffigur mit nennenswerter Ausdehnung definiert wird. Dabei kann in den stromabwärts gelegenen Brennerebenen die betreffende Umlauffigur eine verschwindende Ausdeh­ nung haben, was bedeutet, daß der Brennstoff auf das Zentrum des Feuerraumes zu gerichtet in diesen eingeführt wird. Die in der ersten Brennerebene ausgebildete Zirku­ larströmung bleibt in den nachfolgenden Brennerebenen erhalten, ohne daß ein zusätzlicher, den reduzierenden Bereich nach außen drängender Effekt entsteht, was eine Wandberührung der Strömung und damit Wandkorrosion durch CO-reiche Gase vermeidet.
Sowohl die Unterluft als auch die Oberluft werden in allen Brennerebenen vorzugsweise mit gleichen Richtungen in den Feuerraum geleitet, was einen Luftüberschuß in Wandnähe sicherstellt. Auch in höheren Brennerebenen schützt ein Luftschleier die Wand des Feuerraumes. Die Ausdehnungen der von der eingeblasenen Luft definierten Umlauffiguren werden vorzugsweise so festgelegt, daß sich in jeder Brennerebene ein möglichst großer, deutlich unterstöchiometrischer Bereich ausbildet, der die Wand des Feuerraumes mit Sicherheit nicht berührt.
Die zum Erreichen eines unterstöchiometrischen Betriebes des Feuerungssystemes in den Brennerebenen erforderliche Luftzahl von etwa 0,8 in einem möglichst großen Bereich der jeweiligen Brennerebene ist erreich­ bar, wenn eine ausgeprägte Luftstufung vorgesehen wird, wobei die durch die Primär- und die Sekundärluftmenge sowie die Brennstoffmenge in jeder Brennerebene insgesamt bestimmte Luftzahl bei 0,8 liegt.
Der Effekt kann durch eine räumliche Trennung der Brennstoffzuführung von der Zuführung der zur Verbrennung erforderlichen Luft unterstützt werden. Eine solche Trennung wird erhalten, wenn der mit Primärluft vermisch­ te Brennstoff unmittelbar in der Brennerebene in den Feuerraum eingetragen und die zusätzlich erforderliche Luft als Sekundärluft teilweise unterhalb, d. h. in Durch­ strömungsrichtung gesehen stromaufwärts der Brennerebene, sowie räumlich von der Brennerebene beabstandet an zwei Stellen stromabwärts als Oberluft-I und -II in den Feuer­ raum geblasen wird. Die Sekundärluft, d. h. die Unterluft und die Oberluft-I und -II, werden dabei in insgesamt drei Richtungen, d. h. in einer wandparallelen Strömungs­ richtung, in einer tangential auf die zweite Umlauffigur führenden Richtung und in einer dazwischenliegenden Rich­ tung geführt. Dies ergibt eine Erhöhung des Luftangebotes im wandnahen Bereich. In der ersten Brennerebene können die erste und die zweite Umlauffigur auch mit gleicher Ausdehnung festgelegt sein.
Wie sich herausgestellt hat, sind als Brenner ins­ besondere Strahlbrenner geeignet, die als Parallelstrom­ brenner mit Rechteckquerschnitt ausgebildet sind.
Wenn die erste Luftdüse, die zum Einleiten von Unterluft in den Feuerraum vorgesehen ist, Teil eines Geschränkes ist, an dem wenigstens ein Zündbrenner vor­ gesehen ist, kann unterhalb der jeweiligen Brennerebene eine Zündflamme ausgebildet werden, die einen Betrieb der Brenner mit Kohlenstaub ermöglicht. Der Zündbrenner ist mit einem Zusatzbrennstoff betreibbar, der je nach Aus­ führungsform Gas, Öl oder in Sonderfällen auch Kohle sein kann.
Die Brenner können sowohl in Eckenbereichen des Feuer­ raumes als auch in Bereichen der Wand des Feuerraumes angeordnet sein, die von Eckenbereichen des Feuerraumes beabstandet sind. Sind die Brenner außerhalb der Eckenbe­ reiche angeordnet, können die einzelnen Luftdüsen für die Sekundärluftzuführung und auch die Kohlenstaubbrenner in jeweils unterschiedlichen Abständen von den Eckenberei­ chen angeordnet werden, so daß die einzelnen Luftdüsen nicht auf einer vertikalen Linie, sondern gegeneinander seitlich versetzt angeordnet sind. Die von den Luftdüsen und der Kohlenstaubdüse abgegebenen Strahlen können dann in Normalenrichtung zu dem jeweiligen planen Wandab­ schnitt abgegeben werden und dennoch tangential zu Um­ lauffiguren unterschiedlicher Größe liegen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Feuerungssystem mit drei Brennerebenen, in einer stark schematisierten Schnittdarstellung,
Fig. 2 zu den drei Brennerebenen des Feuerungssystemes nach Fig. 1 gehörige Brennerspiegel, in schema­ tisierter Darstellung,
Fig. 3 den Brennerspiegel einer Brennerebene nach Fig. 2, in schematisierter Darstellung und in einem anderen Maßstab,
Fig. 4 den Feuerraum des Feuerungssystemes nach Fig. 1, geschnitten entlang der Linie IV - IV, in schematisierter Darstellung, mit Kennzeichnung der Strömungsrichtungen des in den Feuerraum eingeführten Brennstoffes und der in den Feu­ erraum eingeblasenen Luft,
Fig. 5 den Feuerraum des Feuerungssystemes nach Fig. 1, geschnitten entlang der Linie V - V, in schematisierter Darstellung, mit Kennzeichnung der Strömungsrichtungen des in den Feuerraum eingeführten Brennstoffes und der in den Feu­ erraum eingeblasenen Luft,
Fig. 6 die in aufeinanderfolgenden Brennerebenen auf­ tretenden räumlichen Verteilungen von unter­ stöchiometrischen und überstöchiometrischen Bereichen, in einer diagrammartigen, stark vereinfachten Darstellung,
Fig. 7 eine über drei Brennerebenen hinweg erreichte Luftstufung in dem Feuerraum des Feuerungssy­ stemes nach Fig. 1, in schematischer, diagramm­ artiger Darstellung, und
Fig. 8a bis 8d den Sauerstoffgehalt in einem Feuerraum eines Feuerungssystemes mit mehreren Brennerebenen bei seiner ersten, zweiten, dritten und vierten Brennerebene, im Querschnitt, parallel zu sei­ nen Brennerebenen auf Höhe der jeweiligen Düsen für Oberluft-II geschnitten.
In Fig. 1 ist ein Feuerungssystem 1 schematisch dargestellt, das einen von einer Wand 2 definierten Feuerraum 3 aufweist. Der Feuerraum 3 ist im Querschnitt rechteckig, vorzugsweise quadratisch ausgebildet, wobei der Kreuzungspunkt seiner Diagonalen eine in Fig. 1 strichpunktiert angedeutete Längsmittelachse 4 definiert. Der Feuerraum 3 ist dabei aufrecht stehend angeordnet, d. h. die Längsmittelachse 4 verläuft vertikal, und der Feuerraum 3 ist im wesentlichen von unten nach oben in Richtung der Längsmittelachse 4 durchströmt.
An seinem in Fig. 1 und im Gebrauch unteren Ende ist im Anschluß an den Feuerraum 3 ein Aschetrichter 5 angeordnet. An seinem oberen Ende 6 geht der Feuerraum 3 in einen zu nicht weiter dargestellten Heizflächen füh­ renden Kanal 7 über, über den die in dem Feuerraum 3 entstandenen Gase abgeleitet werden. Zur Beschickung des Feuerraumes 3 mit Brennstoff und mit Verbrennungsluft, sind in insgesamt 3 Brennerebenen 11a, 11b, 11c angeord­ nete Brenner 12, 13, 14, 15 vorgesehen, wobei die Brenner 12, 13, 14, 15 jeder Brennerebene 11a, 11b, 11c in der Beschreibung zur Kenntlichmachung jeweils mit dem ent­ sprechenden Buchstabenindex a, b, c der jeweiligen Bren­ nerebene 11a, 11b, 11c versehen sind. Die von den Bren­ nern abgegebene Luft und der abgegebene Brennstoff treten mit einer solchen Richtung aus den Brennern 12, 13, 14, 15 aus, daß sich in dem Feuerraum eine wirbelartige Zirkularströmung ausbildet.
Aufgrund der Schnittdarstellung des Feuerraumes 3 sind in Fig. 1 lediglich die Brenner 12, 13, nicht aber die davor liegenden Brenner 14, 15 sichtbar. Die Brenner 12, 13, 14, 15 (Fig. 4 und 5) sind in eckennahen Wand­ bereichen des Feuerraumes 3 an der Wand 2 angeordnet. Die Brenner 12, 13, 14, 15 werden mit feinkörnigem Kohlen­ staub betrieben, der von entsprechenden, nicht weiter dargestellten, Mühlen bereitgestellt wird. Dabei ist jeder Brennerebene 11a, 11b, 11c jeweils eine Mühle zugeordnet. Als Brennstoff dient vorzugsweise Steinkoh­ lenstaub, jedoch ist der Betrieb der Anlage bei entspre­ chender Auslegung auch mit Braunkohlenstaub, Öl oder Gas möglich.
Mit vertikalem Abstand sind oberhalb der letzten Brennerebene 11c in der Wand 2 des Feuerraumes 3 mehrere Düsen 17 für Ausbrandluft vorgesehen.
Die Brenner 12, 13, 14, 15 sind untereinander gleich ausgebildet und stellvertretend für diese sind die Bren­ ner 12a, 12b, 12c in Fig. 2 separat durch ihre Brenner­ spiegel veranschaulicht. Nochmals vergrößert zeigt Fig. 3 den auf der Brennerebene 11a angeordneten Brenner 12a. In der jeweiligen Brennerebene 11a, 11b, 11c ist ein Kohlen­ staubbrenner 19a, 19b, 19c mit einer Umluftdüse 20a, 20b, 20c angeordnet, aus der ein geringer Teil der Sekundär­ luft austritt. Die eckennah angeordneten Kohlenstaub­ brenner 19a, 19b, 19c richten den austretenden Kohlen­ staub mit dem Umlaufsinn der Zirkularströmung in die Nähe der Längsmittelachse, worauf an späterer Stelle im Zu­ sammenhang mit den Fig. 4 und 5 zurückgekommen wird.
Unterhalb des jeweiligen Kohlenstaubbrenners 19a, 19b, 19c und damit unterhalb der jeweiligen Brennerebene 11 ist jeweils ein Geschränk 22a, 22b, 22c für einen Teil der Sekundärluft vorgesehen, die als Unterluft in den Feuerraum geführt wird. Die Geschränke 22a, 22b der ersten und zweiten Brennerebene 11a, 11b sind kombinierte Geschränke, die neben der Unterluftzuführung einen Zünd- und Stützbrenner 23a, 23b aufweisen. Der Zündbrenner 23a, 23b kann sowohl ein Ölzündbrenner als auch ein Gaszünd­ brenner sein. Die Bemessung der Brenner kann dabei so ausgelegt werden, daß bei Ausfall des Kohlenstaubbrenners 19a, 19b bspw. infolge eines Mühlenausfalles die gesamte Leistung des jeweiligen Brenners 12a, 12b von dem dann mit höherer Leistung arbeitenden Zündbrenner 23a, 23b aufgebracht wird. Die Geschränke 22a, 22b, 22c sind derart ausgebildet, daß ein geringer Teil der von ihnen in den Feuerraum 3 eingeblasenen Unterluft wandparallel und ein größerer Teil schräg in den Feuerraum 3 strömt, worauf an späterer Stelle zurückgekommen wird.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, sind oberhalb der jeweiligen Brennerebene 11a, 11b, 11c Luft­ düsen 25a, 25b, 25c für einen als Oberluft-I bezeichneten Sekundärluftanteil angeordnet. Die von den Luftdüsen 25a, 25b, 25c definierte Austrittsrichtung weicht von der Austrittsrichtung der jeweiligen Kohlenstaubbrenner 19a, 19b, 19c ab und liegt zwischen der Richtung der Wandluft und der Richtung des Kohlenstaubes.
In einem Abstand zu den jeweiligen Luftdüsen 25a, 25b, 25c und in einem vertikalen Abstand zu der jeweili­ gen Brennerebene 11a, 11b, 11c sind weitere Luftdüsen 26a, 26b, 26c vorgesehen, um als Oberluft-II bezeichnete Sekundärluft in den Feuerraum 3 einzuleiten. Der Abstand zwischen der Luftdüse 25a zu der Luftdüse 26a ist unge­ fähr so groß wie der Abstand der Luftdüse 25a von dem Geschränk 22a. Entsprechendes gilt für die Luftdüsen 25b, 26b und 25c, 26c. Die Austrittsrichtung der Luftdüse 26a weicht von der der Luftdüse 25a ab und liegt zwischen der Luftaustrittsrichtung der Wandluft und der Oberluft-I. Entsprechendes gilt für die anderen Brenner 12b, 12c.
Das vorstehend beschriebene Feuerungssystem 1 arbei­ tet wie folgt:
Zur genaueren Erläuterung der Austrittsrichtungen der Luftdüsen 25, 26, der Geschränke 22 und der Zünd­ brenner 23 wird im folgenden auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen. In Fig. 4 sind die von den Brennern 12a, 13a, 14a, 15a abgegebenen Stoffströme auf die in Fig. 1 ange­ deutete Schnittebene IV - IV projiziert schematisch dargestellt. Zur erleichterten Bezugnahme sind die von den Kohlenstaubbrennern 19, den Umluftdüsen 20, dem Ge­ schränk 22 und den Luftdüsen 25, 26 abgegebenen Brenn­ stoff- bzw. Luftströme mit den gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Düsen- oder Austrittseinrichtungen bezeichnet, wobei sie zur Kenntlichmachung mit einem Apostroph versehen sind.
Die in der Brennerebene 11a angeordneten Kohlen­ staubbrenner 19a geben einen Kohlenstaubstrahl 19a′ ab, der Primärluft 20a′ enthält. Die Brenner 12a, 13a, 14a, 15a geben diesen, aus einem Kohlenstaub-Luftgemisch bestehenden, Strahl jeweils mit einer Richtung ab, die tangential zu einem ersten eine Umlauffigur bildenden Kreis 28a liegt und diesen in einem Umlaufsinne streift. Der erste Kreis 28a ist konzentrisch zu der Längsmittel­ achse 4 angeordnet und ist in seinem Durchmesser so be­ messen, daß in dem Feuerraum 3 eine zirkulierende Strö­ mung auftritt. Bei dem gegebenen Ausführungsbeispiel liegt der Durchmesser des ersten Kreises 28 der Brenner­ ebene 11a in der Regel bei unter 10% der lichten Weite des Feuerraumes 3.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird ein geringer Teil 22a′ der von den Geschränken 22a abgegebene Unterluft von den eckennah angeordneten Brennern 12a, 13a, 14a, 15a parallel zu der jeweiligen benachbarten Wand 2 und somit tangential zu einem nicht weiter dargestellten, die Wand 2 vierfach berührenden Innenkreis des quadratischen Querschnittes des Feuerraumes 3 abgegeben. Die Unterluft bildet somit einen sich noch unterhalb der Brennerebene 11a aufbauenden Luftschleier, der die in dem Feuerraum 3 entstehenden Reaktionsgase von der Wand 2 trennt.
Ein weitaus größerer Teil der von dem Geschränk 22a abgegebenen Unterluft 22a′′ wird tangential zu einem zweiten eine Umlauffigur bidenden Kreis 29a mit gleichem Umlaufsinn wie der Kreis 28a abgegeben. Der zweite Kreis 29a ist wenigstens so groß wie der erste Kreis 28a, jedoch maximal drei mal so groß wie dieser. Die Unterluft stellt insgesamt einen Anteil von ungefähr 40% der gesam­ ten Sekundärluft dar.
Von den Luftdüsen 25a wird Oberluft-I als Luftstrahl 25a′ in einer zu der Brennerebene 11a parallelen Ebene in einem Strahl abgegeben, der ebenfalls tangential zu dem Kreis 29a ausgerichtet ist. Die Oberluft-I führt einen Anteil von ungefähr 40% der Sekundärluft.
Von den Luftdüsen 26a wird die Oberluft-II in Rich­ tungen abgegeben, die tangential zu einem dritten eine Umlauffigur bildenden Kreis 30a liegen, dessen Mittel­ punkt von der Längsmittelachse 4 definiert ist. Die Luftstrahlen 26a′ streifen den dritten Kreis in gleichem Umlaufsinne wie der erste Kreis 28a und der zweite Kreis 29a gestreift wird. Der dritte Kreis 30a ist deutlich größer als der erste und der zweite Kreis 28a, 29a. Die Richtung des Strahles 26a′ schließt mit der Richtung des Strahles 19a′ des Brenners 19a einen Winkel von 20° bis 30°, vorzugsweise 25° ein. Damit ergibt sich ein von den Luftstrahlen 26a′ zu der wandparallelen Strömung 22a′ gemessener Winkel α von 10° bis 20°. Die Oberluft-II bildet einen Anteil von ungefähr 20% der Sekundärluft.
In Fig. 5 sind die auf die Schnittebene V - V aus Fig. 5 projizierten, von den Brennern 12c, 13c, 14c, 15c abgegebenen Stoffströme veranschaulicht. Der wesentliche Unterschied liegt in der Ausrichtung des jeweiligen Kohlenstaubbrenners 19c. Diese sind nahezu auf das durch die Längsmittelachse 4 gekennzeichnete Zentrum des Feuer­ raumes 3 gerichtet. Der von den Austrittsrichtungen der Kohlenstaubbrenner 19c und der Umluftdüsen 20c definierte erste Kreis 28c weist einen Durchmesser auf, der deutlich geringer als der Durchmesser des Kreises 28a ist. Vor­ zugsweise liegt der Durchmesser des Kreises 28c der Brennerebene 11c im Bereich zwischen 10% und 50% des Durchmessers des Kreises 28a der ersten Brennerebene 11a, er kann aber insbesondere in höheren Brennerebenen ganz verschwinden, d. h. Null sein.
Im Betrieb wird durch diese Maßnahme in jeder Bren­ nerebene 11a, 11b, 11c eine Luftverteilung mit einem wandnahen oxidierenden Bereich und einem ausgedehnten reduzierenden Kernbereich erhalten, in dem die NOx-Bildung stark vermindert ist, wobei die Wand 2 des Feuerraumes 3 durch die oxidierenden Verhältnisse im Wandbereich vor Korrosion geschützt ist. Außerdem wirken die näher auf die Längsmittelachse 4 gerichteten Brennstoffstrahlen einer Aufweitungstendenz des sich ausbildenden Feuerbal­ les entgegen. d.h seines reduzierenden Bereiches ent­ gegen, so daß dieser die Wand 2 nicht erreicht.
Die Luftströmungen sind in allen Brennerebenen 11 untereinander gleich. Wie bei der im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben Brennerebene 11a, strömt auch bei der Brennerebene 11c ein kleiner Teil der von den Brennern 12c, 13c, 14c, 15c abgegebenen Unterluft 22c′ in dem gleichen Umlaufsinne wie die übrigen Luft- oder Brenn­ stoffströme wandparallel in den Feuerraum 3. Der weitaus größere Teil der Unterluft strömt als Luftstrahl 22c′′ tangential auf den zweiten Kreis 29c.
Die Luftstrahlen 25c′ der Oberluft-I sind mit glei­ chem Umlaufsinn auf den zweiten Kreis 29c gerichtet, wobei die Luftstrahlen 26c′ der Oberluft-II mit den Luftstrahlen 22c′ einen Winkel α zwischen 10° und 20° einschließen.
Während alle Brennerebenen 11 untereinander im wesentlichen gleich aufgebaut sind, verringern sich die Durchmesser der ersten Kreise 28 in Durchströmungsrich­ tung des Feuerraumes 3. Dies bedeutet, daß die ersten Kreise 28 der Brennerebenen 11b, 11c einen geringeren Durchmesser aufweisen als der Kreis 28a in der Brenner­ ebene 11a. Diese Maßnahme verhindert in den höheren Brennerebenen 11b, 11c ein Ausdehnen des reduzierenden Kernbereiches bis zu der Wand 2. Diese Verhältnisse sind am Beispiel der Brennerebenen 11a und 11c schematisch in Fig. 6 angedeutet sowie in den Fig. 8a bis 8d für ein Feuerungssystem mit vier Brennerebenen als Ergebnis einer Simulationsrechnung dargestellt. Während im Kernbereich des Feuerraumes 3 die Luftzahl bei 0,8 und darunter liegt, ist in dem Bereich der Wand 2 ein wandnaher Be­ reich geringer Dicke mit Luftüberschuß, d. h. höherer Sauerstoffkonzentration, vorhanden, der die Wand schützt. Dies ist bei allen Brennerstufen, auch der Brennerebene 11c der Fall, bei der ein Anlegen der aus reduzierenden Verbrennungsgasen bestehenden Strömung an die Wand durch die spezielle Ausrichtung der Kohlenstaubbrenner 19c und der Luftdüsen 25c auf den Kreis 28c mit vermindertem Durchmesser vermieden wird.
Die Fig. 8a bis 8d zeigen deutlich die Ausdehnungs­ tendenz des reduzierenden und damit agressiven Bereiches zur Wand, die jedoch durch eine sauerstoffreiche wandnahe Schicht geschützt ist. Durch die Kombination der Maßnah­ men, daß die Brennerstrahlen in höheren Brennerebenen auf das Zentrum gerichtet sind und daß die Sekundärluft mehr zu der Wand 2 gelenkt wird, kann ohne Wandkorrosion stark unterstöchhiometrisch gefahren werden. Deshalb können auch höhere Brennerlagen mit geringen Luftzahlen unter 0,8 ohne Gefahr für die Wand 2 des Feuerraumes 3 betrie­ ben werden und es kann die in Fig. 7 schematisch angedeu­ tete Luftstufung vorgenommen werden. Dies bedeutet, daß in der in Fig. 7 durch einen Pfeil 31 angedeuteten Durch­ strömungsrichtung des Feuerraumes 3 in den Brennerebenen 11a, 11b, 11c Brennstoff unter Luftmangel in den Feuer­ raum 3 geleitet wird. Es entsteht dabei unterstöchiome­ trischer Betrieb mit Luftzahlen um oder unter 0,8. Auch nach Zugabe der Oberluft-I und -II durch die Luftdüsen 25a, 25b, 25c und 26a, 26b, 26c bleibt die Luftzahl deutlich unter 1.
Die für das Abgas angestrebte Luftzahl von über 1,1 - vorzugsweise 1,15 - wird durch Zugabe zusätzlicher Luft über die Ausbranddüsen 17 erreicht.
Bei dem Feuerungssystem ist ein Feuerraum vorgese­ hen, der über mehrere Brenner in parallel zueinander angeordneten Brennerebenen mit Brennstoff und Verbren­ nungsluft beschickt wird. Die Brenner sind Strahlbrenner, die den Brennstoff tangential zu einem in der jeweiligen Brennerebene liegenden, gedachten Kreis in den Feuerraum einleiten. Dieser Kreis ist in der ersten Brennerebene groß und nimmt zu den höheren Brennerebenen hin in seinem Durchmesser deutlich ab. Zugleich sind die Brenner so ausgelegt, daß über die Länge des Feuerraumes eine ausge­ prägte Luftstufung erhalten wird, wobei in jeder Brenner­ ebene ein deutlich unterstöchiometrischer Betriebszustand herbeigeführt wird. Dies gilt insbesondere auch für höhere Brennerebenen. Durch die Abstufung, d. h. die unterschiedliche Bemessung der Durchmesser der Kreise, die die Brennstoffstrahlen definieren, wird ein unter­ stöchiometrischer Betrieb höherer Brennerlagen ermög­ licht, ohne daß es zu Wandkorrosion kommen kann. Der unterstöchiometrische Betrieb der Brenner in allen Bren­ nerebenen ermöglicht eine signifikante Reduzierung der NOx-Bildung auf Werte, die unter 300 mg pro Kubikmeter liegen.

Claims (28)

1. Verfahren zur Wärmeerzeugung durch Verbrennung von Brennstoffen in einem Feuerraum (3) mit mehreren Brennerebenen (11a, 11b, 11c), bei dem:
dem Feuerraum (3) in jeder Brennerebene (11a, 11b, 11c) Luft als Sekundärluft derart zugeführt wird, daß sich eine Zirkularströmung mit festgelegtem Umlaufsinn um eine Durchströmungsrichtung ergibt,
dem Feuerraum (3) in jeder Brennerebene (11a, 11b, 11c) Brennstoff tangential zu einer festgelegten, in der jeweiligen Brennerebene liegenden ersten Umlauffigur (28a, 28c) gerichtet zugeführt wird, die bezogen auf die Durchströmungsrichtung des Feuerraumes (3) bei einer stromabwärts liegenden Brennerebene (11b, 11c) eine kleinere Ausdehnung hat, als bei einer stromaufwärts liegenden Brennerebene (11a).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Feuerraum (3) die gesamte als Sekundärluft dienende Luftmenge in gleichem Umlaufsinn wie der Brenn­ stoff, jedoch in Richtungen zugeführt wird, die die erste Umlauffigur (28) nicht berühren.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß
dem Feuerraum (3) ein Teil der Luft in einer im we­ sentlichen wandparallelen Strömung zugeführt wird, die einen Wandluftschleier ausbildet,
dem Feuerraum (3) ein Teil der Luft tangential zu einer festgelegten, in der jeweiligen Brennerebene (11a, 11b, 11c) liegenden oder zu dieser parallelen zweiten Umlauffigur (29a, 29c) gerichtet zugeführt wird, deren Ausdehnung gleich oder größer ist, als die der in der jeweils gleichen Brennerebene (11a, 11b, 11c) liegenden ersten Umlauffigur (28a, 28c), und daß
dem Feuerraum (3) ein Teil der Luft tangential zu einer festgelegten, in der jeweiligen Brennerebene (11a, 11b, 11c) liegenden oder zu dieser parallelen dritten Umlauffigur (30a, 30c) gerichtet zugeführt wird, die eine größere Ausdehnung hat als die in der jeweils gleichen Brennerebene (11a, 11b, 11c) liegende zweite Umlauffigur (29a, 29c).
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausdehnung der ersten Umlauffigur (28a, 28c) von Brennerebene (11a, 11b) zu Brennerebene (11b, 11c) in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes (3) fortschreitend abnimmt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausdehnung der ersten Umlauffigur (28) von Brennerebene (11a, 11b) zu Brennerebene (11b, 11c) in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes (3) um einen konstanten Betrag oder um einen konstanten Anteil ab­ nimmt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausdehnung der ersten Umlauffigur (28) wenigstens einer stromabwärts gelegenen Brennerebene (11b, 11c) gleich Null ist, so daß der Brennstoff dem Feuerraum (3) im wesentlichen auf eine Feuerraumlängs­ achse (4) zu gerichtet zugeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der zweiten Umlauffigur (29a, 29c) und die der dritten Um­ lauffigur (30a, 30c) der jeweiligen Brennerebene (11a, 11b, 11c), bei der dem Feuerraum (3) Luft tangential zugeführt wird, in allen Brennerebenen (11a, 11b, 11c) konstant ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Umlauffigur (28a, 29a) in der ersten Brennerebene (11a) die gleiche Ausdehnung haben.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß dem Feuerraum (3) in jeder Brennerebene (11) in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes (3) gesehen räumlich voneinander beabstandet zuerst Luft als Unterluft tangential zu der zweiten Umlauffigur sowie in einer im wesentlichen wandparallelen Zirkularströmung, räumlich darauffolgend der Brennstoff, räumlich darauffolgend Luft in einer zu der Unterluft parallelen Strömung als Oberluft-I und in einem räumlichen Abstand dazu Luft tangential zu der dritten Umlauffigur als Oberluft-II mit jeweils zeitlich konstanten Stoff­ strömen zugeführt werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß Brenner (12, 13, 14, 15) vorgesehen sind, die insgesamt deutlich unterstöchiome­ trisch betrieben werden, indem die bei der jeweiligen Brennerebene dem Feuerraum (3) zugeführte Luft und der in der Brennerebene zugeführte Brennstoff eine Luftzahl kleiner als 1 ergeben, und daß die bei jeder Brennerebene erforderliche Luft im räumlichen Abstand zu dem Brenn­ stoff zugeführt wird, so daß sich über die Länge des Feuerraumes (3) eine Luftstufung ergibt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Feuerraum (3) entlang seiner Feuerraumlängsachse (4) sowohl in als auch zwischen den Brennerebenen (11a, 11b, 11c) unterstöchio­ metrische Verhältnisse eingestellt werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Erreichen eines überstöchiometrischen Betriebes erforderliche Ausbrand­ luft in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes (3) im An­ schluß an die letzte Brennerebene (11c) zugegeben wird, so daß frühestens im Anschluß an die letzte Brennerebene (11c) insgesamt überstöchiometrischer Betrieb erreicht wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennstoff Kohlen­ staub verwendet wird und daß die dem Feuerraum (3) im wesentlichen wandparallel zuzuführende Luft mittels eines Geschränks (22) zugeführt wird, das mittels eines wahl­ weise zuführbaren Zusatzbrennstoffes eine Zündflamme ausbilden kann.
14. Feuerungssystem (1) zur Wärmeerzeugung, ins­ besondere zur Dampferzeugung,
mit einem Feuerraum (3), der im wesentlichen in Richtung seiner Feuerraumlängsachse (4) durchströmt ist,
mit mehreren Brennerebenen (11a, 11b, 11c), bei denen jeweils mehrere Brenner (12, 13, 14, 15) angeordnet sind, wobei
jeder Brenner (12, 13, 14, 15) einer Brennerebene Luftdüsen (22, 25, 26) aufweist, die dem Feuerraum (3) Luft als Sekundärluft derart zuführen, daß sich eine Zirkularströmung mit festgelegtem Umlaufsinn um eine Durchströmungsrichtung ergibt, und
jeder Brenner (12, 13, 14, 15) einer Brennerebene (11) eine Brennstoffzuführungseinrichtung (19, 20) auf­ weist, die dem Feuerraum (3) in jeder Brennerebene (11a, 11b, 11c) Brennstoff tangential zu einer festgelegten, in der jeweiligen Brennerebene liegenden ersten Umlauffigur (28a, 28c) gerichtet zuführt, die bezogen auf die Durch­ strömungsrichtung des Feuerraumes (3) bei einer strom­ abwärts liegenden Brennerebene (11b, 11c) eine kleinere Ausdehnung hat, als bei einer stromaufwärts liegenden Brennerebene (11a).
15. Feuerrungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Luftdüsen (22, 25, 26) derart ausgebildet sind, daß sie dem Feuerraum (3) die gesamte als Sekundärluft dienende Luftmenge mit gleichem Umlauf­ sinn zu dem Brennstoff, jedoch in Richtungen zuführen, die die erste Umlauffigur (28) nicht berühren.
16. Feuerrungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
die Luftdüse (22) als Unterluftdüse derart ausgebil­ det ist, daß sie dem Feuerraum (3) einen Teil der Luft in einer im wesentlichen wandparallelen Strömung zuführt, die einen Wandluftschleier ausbildet, und daß sie dem Feuerraum (3) einen Teil der Luft tangential zu einer festgelegten, in der oder parallel zu der jeweiligen Brennerebene (11a, 11b, 11c) liegenden zweiten Umlauffi­ gur (29a, 29c) gerichtet zuführt, deren Ausdehnung gleich oder größer ist, als die der in der jeweils gleichen Brennerebene (11a, 11b, 11c) liegenden ersten Umlauffigur (28a, 28c),
die Luftdüse (25) als Oberluft-I-Düse derart ausge­ bildet ist, daß sie dem Feuerraum (3) in jeder Brenner­ ebene (11a, 11b, 11c) einen Teil der Luft tangential zu der zweiten Umlauffigur (29a, 29c) gerichtet zugeführt, und daß
die Luftdüse (26) als Oberluft-II-Düse derart ausge­ bildet ist, daß sie dem Feuerraum (3) einen Teil der Luft tangential zu einer festgelegten, in der oder parallel zu der jeweiligen Brennerebene (11a, 11b, 11c) liegenden dritten Umlauffigur (30a, 30c) gerichtet zuführt, die eine größere Ausdehnung hat als die zweite Umlauffigur (29a, 29c).
17. Feuerungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Brenner (12, 13, 14, 15) als Strahlbrenner ausgeführt sind, wobei jeder Brenner (12, 13, 14, 15) einen Brennerspiegel aufweist, an dem, in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes (3) räumlich von­ einander beabstandet, zuerst eine erste Luftdüse (22) für Unterluft sowie die im wesentlichen wandparallele Zirku­ larströmung, räumlich darauffolgend die Brennstoffzufüh­ rungseinrichtung (19, 20), darauf folgend eine zweite Luftdüse (25) für Oberluft-I und in einem räumlichen Abstand dazu eine dritte Luftdüse (26) für Oberluft-II angeordnet ist, und daß die Brennstoffzuführungseinrich­ tung (19, 20) mit einer Primärluftzuführung (20) versehen ist.
18. Feuerungssystem nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Luftdüse (22, 25) gleich oder größer ist, als der Abstand zwischen der zweiten und der dritten Luftdüse (25, 26), wobei die Brennstoffzuführungseinrichtung (19, 20) zwischen der ersten und der zweiten Luftdüse angeord­ net ist.
19. Feuerungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Brennstoffzuführungseinrichtungen (19, 20) derart ausgebildet sind, daß die Ausdehnung der ersten Umlauffigur (28) von Brennerebene (11a, 11b) zu Brennerebene (11b, 11c) in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes (3) fortschreitend abnimmt.
20. Feuerungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Brennstoffzuführungseinrichtungen (19, 20) derart ausgebildet sind, daß die Ausdehnung der ersten Umlauffigur (28) von Brennerebene (11a, 11b) zu Brennerebene (11b, 11c) in Durchströmungsrichtung des Feuerraumes (3) um einen konstanten Betrag oder einen konstanten Anteil abnimmt.
21. Feuerungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Brennstoffzuführungseinrichtungen (19, 29) derart ausgebildet sind, daß die jeweiligen Ausdehnungen der ersten Umlauffiguren (28) aller auf eine in Durchströmungsrichtung erste Brennerebene (11a) fol­ genden Brennerebenen (11b, 11c) des Feuerraumes (3) untereinander gleich sind.
22. Feuerungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Brennstoffzuführungseinrichtungen (19, 20) derart ausgebildet sind, daß die Ausdehnung der ersten Umlauffigur (28) wenigstens einer stromabwärts gelegenen Brennerebene (11b, 11c) gleich Null ist, so daß der Brennstoff dem Feuerraum (3) im wesentlichen auf eine Feuerraumlängsachse (4) zu gerichtet zugeführt wird.
23. Feuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Luft­ düsen (26) derart ausgebildet sind, daß die Ausdehnungen der zweiten und der dritten Umlauffiguren (29, 30) der jeweiligen Brennerebene (11), der Luft tangential zu­ geführt wird, in allen Brennerebenen (11) konstant ist.
24. Feuerungssystem nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (12, 13, 14, 15) ein Geschränk aufweist, an dem wenigstens ein Zünd­ brenner (23) vorgesehen ist, dem Zusatzbrennstoff zur Ausbildung einer Zündflamme zuführbar ist.
25. Feuerungssystem nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerraum (3) im Querschnitt rechteckig oder quadratisch ist und daß die Brenner (12, 13, 14, 15) an eckennahen Wandbereichen angeordnet sind.
26. Feuerungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Brenner (12, 13, 14, 15) in Ecken­ bereichen des Feuerraumes (3) angeordnet sind.
27. Feuerungssystem nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Brenner (12, 13, 14, 15) in Berei­ chen der Wand (2) des Feuerraumes (3) angeordnet sind, die von Eckenbereichen des Feuerraumes (3) beabstandet sind.
28. Feuerungssystem nach Anspruch 27, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Luftdüsen (22, 25, 26) und die Brennstoffzuführungseinrichtung (19, 20) an der Wand (2) in voneinander unterschiedlichen Abständen zu den Ecken­ bereichen angeordnet sind.
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