DE19654741A1 - Kesselanlage für eine Wärmeerzeugung - Google Patents

Kesselanlage für eine Wärmeerzeugung

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DE19654741A1
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premix
fuel
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DE1996154741
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Juergen Dr Haumann
Hans Peter Knoepfel
Thomas Dr Sattelmayer
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ABB Research Ltd Switzerland
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Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kesselanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Die Flammenstabilisierung von vielen modernen Low-NOx-Bren­ ners, wie vorzugsweise aus EP-B1-0 321 809 hervorgeht, beruht auf der Erzeugung einer Rückströmzone oder Rückströmblase (= Vortex-Breakdown). Diese Brenner werden oft als Vormischbren­ ner bezeichnet, ausgehend von der Tatsache, daß die Vormi­ schung des zum Einsatz kommenden Brennstoffes innerhalb einer zum Brenner gehörenden Strecke vorgenommen wird. Bei ungün­ stiger Auslegung des Drallerzeugers eines solchen Vormisch­ brenners geht durch die hohe Drallzahl die gewünschte kurze Rückströmzone durch das Aufplatzen des Wirbels in eine lange fast zylindrische Rückströmzone über. Beim Betrieb eines sol­ chen Vormischbrenners ohne eine anschließende Brennkammer, oder bei einem zu großen Brennraum, resp. bei einem Brenn­ raum, dessen Brennkammerwände relativ kalt sind, was typi­ scherweise bei Kesseln der Fall ist, wird den zurückströmen­ den Rauchgasen im Kern die Wärme entzogen. Dies führt, insbesondere beim Start, zu einer ungenügenden Flammenstabi­ lisierung, und beim Betrieb des Vormischbrenners mit einem flüssigen Brennstoff zu einer unzureichenden Vorverdampfung der Brennstofftropfen. Dieses Verhalten läßt sich auch bei Brennern für Kesselanlagen mit einer passiven Rauchgasrezir­ kulation im Brennraum feststellen. Diese Probleme können zum Flammenabriß oder zu Schwingungen führen, und machen ein un­ erwünschtes besonderes Startprozedere notwendig. Bei Hei­ zungsfeuerungen muß außerdem eine sehr lange Startphase vorgesehen werden, welche zu erhöhten Schadstoff-Emissionen führt. Dies hängt im wesentlichen damit zusammen, daß der ganze Kessel mit seiner relativ großen thermischen Trägheit soweit aufgewärmt werden muß, bis die rückströmenden Abgase eine ausreichende Temperatur aufweisen.
Darstellung der Erfindung
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kesselanlage der eingangs genannten Art Vorkehrungen vorzuschlagen, welche eine zu starke Abkühlung der reagierten Rückströmgase verhindert.
Dies wird erreicht, indem die vom Vormischbrenner gebildete Rückströmzone durch eine Vorrichtung, welche in der heißen Abgaszone angeordnet ist, in axialer Richtung begrenzt wird.
Der wesentliche Vorteil einer solchen Vorrichtung, welche ge­ genüber der Ausdehnung der Rückströmzone einen Körper als Li­ miter bildet, besteht darin, daß die Flammenstabilisation extrem verbessert wird, und das Aufheizen des gesamten Brenn­ raums während der Startphase entfällt. Somit wird auch mög­ lich, ganz auf eine separate und komplizierte Startvorrich­ tung oder Startprozedur zu verzichten.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungs­ gemäßen Aufgabenlösung sind in der weiteren abhängigen An­ sprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden wird anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Alle für das unmittelbare Ver­ ständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind fortgelassen worden. Gleiche Elemente sind in den verschie­ denen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeilen angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
Fig. 1 eine Kesselanlage, welche mit einem Vormischbrenner betrieben wird, mit einer Vorrichtung für die Limi­ tierung der Ausdehnung der Rückströmzone,
Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung für die Limitierung der Ausdehnung der Rückströmzone,
Fig. 3 einen Vormischbrenner zum Betrieb der Kesselanlage, in perspektivischer Darstellung,
Fig. 4 eine weitere perspektivische Darstellung dieses Vormischbrenners aus anderer Ansicht in vereinfach­ ter Form,
Fig. 5 einen Schnitt durch den Vormischbrenner gemäß Fig. 2 oder 3, mit Injektoren bestückt, wobei die Ein­ strömungsebene von Zuführungskanälen parallel zur Brennerachse verlaufen,
Fig. 6 eine Konfiguration des Injektorsystems in Strö­ mungsrichtung,
Fig. 7 eine weitere Ausgestaltung der Einströmungsebene von Zuführungskanälen und
Fig. 8 eine weitere Konfiguration des Injektorsystems in Strömungsrichtung.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
Fig. 1 zeigt eine Kesselanlage 100, wie sie üblicherweise für Heizungsfeuerungen eingesetzt wird. Diese Kesselanlage 100 be­ steht im wesentlichen aus einem aus einem Flammrohr 101 ge­ bildeten Brennraum 17, der durch eine wärmebeständige Schot­ tung 106 umgeben ist. Die Kesselanlage wird durch einen Vor­ mischbrenner betrieben, dessen Beschreibung unter Fig. 3 und 4 näher hervorgeht. In der heißen Abgaszone 102, in einem Abstand hinter der Frontplatte 18 des Vormischbrenners ist in der Ausdehnungsebene der Rückströmzone eine Scheibe 103 mit einer abströmungsseitigen stabförmigen Halterung 104 angeord­ net, welche als Begrenzung gegenüber der Ausdehnung ebendie­ ser Rückströmzone 24 in Strömungsrichtung wirkt. Diese aus Scheibe 103 und Halterung 104 bestehende Begrenzung weist eine geringe Wärmekapazität aus, und besteht vorzugsweise aus einem wärmebeständigen Material. Hier können beispielsweise hochlegierte Stähle oder keramische Materialien zum Einsatz kommen. Bei einer Blechkonstruktion dieser Begrenzung soll ein aus thermischen Beanspruchungen hervorgerufenes Beulen oder Verbiegen dadurch verhindert werden, daß die Ränder der Scheibe 103 geschlitzt oder umgebördelt werden. Durch die Vorrichtung wird die Flammenstabilisation extrem verbessert, womit das Aufheizen des gesamten Brennraumes 17 während der Startphase entfällt. Die Vorteile beim Einsatz dieser Vor­ richtung ergeben sich auch daraus, daß der Startvorgang ein­ facher zu gestalten ist. Was die nicht dargestellte Einleitung der rückgeströmten Rauchgase betrifft, so wird auf die Rauchgas-Rezirkulation unter Fig. 5-8 verwiesen.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung zur Begrenzung der strömungsseitigen Ausdehnung der Rückström­ zone. Die Scheibe 103 ist durch einzelne Stützen 105 gehal­ ten, welche sich an dem Flammrohr 101 abstützen. Die weiteren Überlegungen unter Fig. 1 haben auch hier ihre Gültigkeit.
Fig. 3 zeigt einen Vormischbrenner in perspektivischer Dar­ stellung. Zum besseren Verständnis des Gegenstandes ist es vorteilhaft, wenn gleichzeitig bei der Erfassung von Fig. 3 mindestens auch Fig. 4 herangezogen wird. Diese zwei Figuren haben hauptsächlich den Zweck, die Art und die Funktionsweise eines solchen Brenners abzustecken.
Der Vormischbrenner gemäß Fig. 3 besteht aus zwei hohlen ke­ gelförmigen Teilkörpern 1, 2, die versetzt zueinander inein­ andergeschachtelt sind und mit einem gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoff betrieben wird. Unter dem Begriff "kegelförmig" wird hier nicht nur die gezeigte, durch einen festen Öffnungswinkel charakterisierte Kegelform verstanden, sondern er schließt auch andere Konfigurationen der Teilkör­ per mit ein, so eine Diffusor- oder diffusorähnliche Form so­ wie eine Konfusor- oder konfusorähnliche Form. Diese Formen sind vorliegend nicht speziell dargestellt, da sie dem Fach­ mann ohne weiteres geläufig sind. Die Versetzung der jeweili­ gen Mittelachse oder Längssymmetrieachse der Teilkörper 1, 2 zueinander (vgl. Fig. 4, Pos. 3, 4) schafft auf beiden Sei­ ten, in spiegelbildlicher Anordnung, jeweils einen tangen­ tialen Lufteintrittskanal 5, 6 frei, durch welche die Ver­ brennungsluft 7 in Innenraum des Vormischbrenners, d. h. in den Kegelhohlraum 8 strömt. Die beiden kegeligen Teilkörper 1, 2 weisen je einen zylindrischen Anfangsteil 9, 10, die ebenfalls, analog den vorgenannten Teilkörpern 1, 2, versetzt zueinander verlaufen, so daß die tangentialen Lufteintrittskanäle 5, 6 über die ganze Länge des Vormisch­ brenners vorhanden sind. Im Bereich des zylindrischen An­ fangsteils ist eine Düse 11 zur vorzugsweise Zerstäubung ei­ nes flüssigen Brennstoffes 12 untergebracht, dergestalt daß deren Eindüsung in etwa mit dem engsten Querschnitt des durch die Teilkörper 1, 2 gebildeten Kegelhohlraumes 8 zusammen­ fällt. Die Eindüsungskapazität und die Betriebsart dieser Düse 11 richtet sich nach den vorgegebenen Parametern des je­ weiligen Vormischbrenners. Der durch die Düse 11 eingedüsten Brennstoff 12 kann bei Bedarf mit einem rückgeführten Abgas angereichert werden; sodann ist es auch möglich, durch die Düse 11 die komplementäre Einspritzung einer Wassermenge zu bewerkstelligen.
Selbstverständlich kann der Vormischbrenner rein kegelig, also ohne zylindrische Anfangsteile 9, 10 ausgebildet sein. Die Teilkörper 1, 2 weisen des weiteren je eine Brennstoff­ leitung 13, 14 auf, welche entlang der tangentialen Ein­ trittskanäle 5, 6 angeordnet und mit Eindüsungsöffnungen 15 versehen sind, durch welche vorzugsweise ein gasförmiger Brennstoff 16 in die dort vorbeiströmende Verbrennungsluft 7 eingedüst wird, wie dies durch Pfeile 16 versinnbildlicht wird, wobei diese Eindüsung zugleich die Brennstoffinjekti­ onsebene (vgl. Fig. 4, Pos. 22) des Systems bildet. Diese Brennstoffleitungen 13, 14 sind vorzugsweise spätestens am Ende der tangentialen Einströmung, vor Eintritt in den Kegel­ hohlraum 8, plaziert, dies um eine optimale Luft/Brenn­ stoff-Mischung zu gewährleisten.
Brennraumseitig weist der Vormischbrenner eine als Veranke­ rung für die Teilkörper 1, 2 dienende Frontplatte 18 mit ei­ ner Anzahl Bohrungen 19 auf, durch welche bei Bedarf eine Misch- bzw. Kühlluft 20 dem vorderen Teil des Brennraumes 17 bzw. dessen Wand zugeführt wird.
Wird der Vormischbrenner, wie bereits beschrieben, allein mittels eines flüssigen Brennstoffes 12 betrieben, so ge­ schieht dies über die zentrale Düse 11, wobei dieser Brenn­ stoff 12 dann unter einem spitzen Winkel in den Kegelhohlraum 8 bzw. in den Brennraum 17 eingespritzt wird. Aus der Düse 11 bildet sich sonach ein kegeliges Brennstoffprofil 23, das von der tangential einströmenden rotierenden Verbrennungsluft 7 umschlossen wird. In axialer Richtung wird die Konzentration des eingedüsten Brennstoffes 12 fortlaufend durch die ein­ strömenden Verbrennungsluft 7 zu einer optimalen Gemisch ab­ gebaut.
Will man den Vormischbrenner mit einem gasförmigen Brennstoff 16 betreiben, so kann dies grundsätzlich auch über die zen­ trale Brennstoffdüse 11 geschehen, vorzugsweise soll aber eine solche Betriebsart über die Eindüsungsöffnungen 15 vor­ genommen werden, wobei die Bildung dieses Brennstoff/Luft-Ge­ misches direkt am Ende der Lufteintrittskanäle 5, 6 zustande kommt.
Bei der Eindüsung des flüssigen Brennstoffes 12 über die Düse 11 wird am Ende des Vormischbrenners die optimale, homogene Brennstoffkonzentration über den Querschnitt erreicht. Ist die Verbrennungsluft 7 zusätzlich vorgeheizt oder mit einem rückgeführten Abgas angereichert, so unterstützt dies die Verdampfung des flüssigen Brennstoffes 12 nachhaltig inner­ halb der durch die Länge des Vormischbrenners induzierte Vor­ mischstrecke. Was die Zumischung eines rückgeführten Rauch­ gas betrifft, so wird auf die Fig. 5-8 verweisen.
Die gleichen Überlegungen gelten auch, wenn über die Brenn­ stoffleitungen 13, 14 statt gasförmige nun flüssige Brenn­ stoffe zugeführt werden sollten.
Bei der Gestaltung der kegelförmigen Teilkörper 1, 2 hin­ sichtlich der Zunahme des Strömungsquerschnittes sowie der Breite der tangentialen Lufteintrittskanäle 5, 6 sind an sich enge Grenzen einzuhalten, damit sich das gewünschten Strö­ mungsfeld der Verbrennungsluft 7 am Ausgang des Vormischbren­ ners einstellen kann. Die kritische Drallzahl stellt sich am Ausgang des Vormischbrenners ein: Dort bildet sich auch eine Rückströmzone 24 (Vortex Breakdown) mit einem gegenüber der dort wirkenden Flammenfront 25 stabilisierenden Effekt ein, in dem Sinne, daß die Rückströmzone 24 die Funktion eines körperlosen Flammenhalters übernimmt.
Die optimale Brennstoffkonzentration über den Querschnitt wird erst im Bereich des Wirbelaufplatzens, also im Bereich der Rückströmzone 24 erreicht. Erst an dieser Stelle entsteht sodann eine stabile Flammenfront 25. Die flammenstabilisie­ rende Wirkung ergibt sich durch die sich im Kegelhohlraum 8 bildende Drallzahl in Strömungsrichtung entlang der Kegel­ achse. Ein Rückschlagen der Flamme in das Innere des Vor­ mischbrenners wird damit unterbunden.
Allgemein ist zu sagen, daß eine Minimierung der Durchfluß­ öffnung der tangentialen Lufteintrittskanäle 6, 7 prädesti­ niert ist, die Rückströmzone 24 ab Ende der Vormischstrecke zu bilden. Die Konstruktion des Vormischbrenners eignet sich des weiteren vorzüglich, die Durchflußöffnung der tangen­ tialen Lufteintrittskanäle 5, 6 nach Bedarf zu verändern, wo­ mit ohne Veränderung der Baulänge des Vormischbrenners eine relativ große betriebliche Bandbreite erfaßt werden kann. Selbstverständlich sind die Teilkörper 1, 2 auch in einer an­ deren Ebene zueinander verschiebbar, wodurch sogar eine Überlappung gegenüber der Lufteintrittsebene in den Kegel­ hohlraum 8 (Vgl. Fig. 4, Pos. 21) derselben im Bereich der tangentialen Lufteintrittskanäle 5, 6, wie dies aus Fig. 4 hervorgeht, bewerkstelligt werden kann. Es ist sodann auch möglich, die Teilkörper 1, 2 durch eine gegenläufige drehende Bewegung spiralartig ineinander zu verschachteln.
Durch eine in diesem Vormischbrenner erreichbare homogenere Gemischbildung zwischen den eingedüsten Brennstoffen 11, 12 und der Verbrennungsluft 7 erzielt man tiefere Flammentempe­ raturen und damit tiefere Schadstoff-Emissionen, insbesondere tiefere NOx-Werte. Sodann reduzieren diese tieferen Tempera­ turen die thermische Belastung für das Material an der Bren­ nerfront und machen beispielweise eine Sonderbehandlung der Oberfläche nicht zwingend.
Was die Anzahl der Lufteintrittskanäle betrifft, so ist der Vormischbrenner nicht auf die gezeigte Anzahl beschränkt. Eine größere Anzahl ist beispielsweise dort angezeigt, wo es darum geht, die Vorvermischung breiter anzulegen, oder die Drallzahl und somit die davon abhängige Bildung der Rück­ strömzone 24 durch eine größere Anzahl Lufteintrittskanäle entsprechend zu beeinflussen.
Vormischbrenner der hier beschriebenen Art sind auch solche, welche zur Erzielung einer Drallströmung von einem zylindri­ schen oder quasi-zylindrischen Rohr ausgehen, die Einströmung der Verbrennungsluft ins Innere des Rohres über ebenfalls tangential angelegte Lufteintrittskanäle bewerkstelligt wird, und im Innern des Rohres einen kegelförmigen Körper mit in Strömungsrichtung abnehmenden Querschnitt angeordnet ist, wo­ mit auch mit dieser Konfiguration eine kritische Drallzahl am Ausgang des Brenners erzielbar ist.
Fig. 4 zeigt den gleichen Vormischbrenner gemäß Fig. 3, je­ doch aus einer anderen Perspektive und in vereinfachter Dar­ stellung. Diese Fig. 4 soll im wesentlichen dazu dienen, die Konfiguration dieses Vormischbrenners einwandfrei zu erfas­ sen. Insbesondere ist in dieser Fig. 4 die Versetzung der beiden Teilkörper 1, 2 zueinander, bezogen auf die Hauptmit­ telachse 26 (= Brennerachse) des Vormischbrenners, welche der Hauptachse der zentralen Brennstoffdüse 11 entspricht, recht gut ersichtlich: Diese Versetzung induziert an sich die Größe der Durchflußöffnungen der tangentialen Luftein­ trittskanäle 5, 6. Die Mittelachse 3, 4 verlaufen hier paral­ lel zueinander.
Fig. 5 ist ein Schnitt etwa in der Mitte des Vormischbren­ ners. Die spiegelbildlich tangential angeordneten Zufüh­ rungskanäle 27, 28 erfüllen die Funktion einer Mischstrecke, in welchen die Verbrennungsluft 7, gebildet aus Frischluft 29 und rückgeführtem Rauchgas 30 perfektioniert wird. Die Ver­ brennungsluft 7 wird in einem Injektorsystem 200 aufbereitet. Stromauf jedes Zuführungskanals 27, 28, der als tangentiale Einströmung in den Innenraum 8 des Vormischbrenners dient, wird die Frischluft 29 auf der ganzen Länge dieses Vormisch­ brenners gleichmäßig über Lochplatten 31, 32 verteilt. In Strömungsrichtung zur tangentialen Eintrittskanäle 5, 6 sind diese Lochplatten 31, 32 perforiert. Die Perforierungen er­ füllen die Funktion einzelner Injektordüsen 31a, 32a, welche eine Saugwirkung gegenüber dem umliegenden Rauchgas 30 aus­ üben, dergestalt, daß jede dieser Injektordüse 31a, 32a je­ weils nur einen bestimmten Anteil an Rauchgas 30 ansaugt, wo­ rauf über die ganze axiale Länge der Lochplatten 31, 32, die der Brennerlänge entspricht, eine gleichmäßige Rauchgas-Zu­ mischung stattfindet. Diese Konfiguration bewirkt, daß be­ reits am Berührungsort der beiden Medien, also der Frischluft 29 und des Rauchgases 30, eine innige Vermischung stattfin­ det, so daß die bis zu den tangentialen Lufteintrittsschli­ tzen 5, 6 reichende Strömungslänge der Zuführungskanäle 27, 28 für die Gemischbildung minimiert werden kann. Danebst zeichnet sich die hiesige Injektor-Konfiguration 200 dadurch aus, daß die Geometrie des Vormischbrenners, insbesondere was die Form und Größe der tangentialen Lufteintrittskanäle 5, 6 betrifft, formstabil bleibt, d. h. durch die gleichmäßig dosierte Verteilung der an sich heißen Rauchgase 30 entlang der ganzen axialen Länge des Vormischbrenners entstehen keine wärmebedingten Verwerfungen. Die gleiche Injektor-Konfigura­ tion, wie die soeben hier beschriebene, kann auch im Bereich der kopfseitigen Brennstoffdüse 11 für eine axiale Zuführung einer Verbrennungsluft vorgesehen werden.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung des Vormischbrenners in Strömungsrichtung, worin insbesondere der Verlauf der zum Injektorsystem gehörenden Lochplatten 31, 32 gegenüber den Einströmungsebenen 33 der Zuführungskanäle 27, 28 zum Aus­ druck kommt. Dieser Verlauf ist parallel, wobei die Einströ­ mungsebenen 33 selbst über die ganze Brennerlänge parallel zur Brennerachse 26 des Vormischbrenners verlaufen. In dieser Figur ist auch ersichtlich, wie die Injektordüsen 31a, 32a ihren Einströmungswinkel gegenüber der Brennerachse 26 des Vormischbrenners in Strömungsrichtung verändern. Von einer anfänglichen spitzen Winkel im Bereich der Kopfstufe des Vor­ mischbrenners richten sie sich allmählich auf, bis sie im Be­ reich des Ausganges in etwa senkrecht zur Brennerachse 26 stehen. Durch diese Vorkehrung wird die Mischungsgüte der Verbrennungsluft gesteigert und die Rückströmzone positions­ stabil gehalten.
Fig. 7 und 8 zeigen im wesentlichen die gleiche Konfiguration gemäß Fig. 5 und 6, wobei die Lochplatten 34, 35 mit den da­ zugehörigen Injektordüsen 34a, 35a ebenfalls parallel über die ganze Brennerlänge zu den Einströmungsebenen 36 der Zu­ führungskanäle 27, 28 verlaufen. Indessen, diese Einströ­ mungsebenen 36 verlaufen konisch gegenüber der Brennerachse 26 des Vormischbrenners. Der veränderliche Einströmungswinkel der Injektordüsen 34a, 35a in Strömungsrichtung entspricht auch hier weitgehend der Konfiguration gemäß Fig. 5 und 6, wobei sich hier die allmähliche Aufrichtung dieser In­ jektordüsen 34a, 35a zu einer senkrechten Einströmung im Be­ reich des Ausganges des Vormischbrenners primär gegenüber der Einströmungsebene 36 des jeweiligen Zuführungskanals richtet.
Bezugszeichenliste
1,
2
Kegelförmige Teilkörper
3,
4
Mittelachse zu
1
resp.
2
5,
6
Tangentiale Lufteintrittskanäle
7
Verbrennungsluft
8
Kegelhohlraum, Innenraum des Brenners
9,
10
Zylindrische Anfangsteile des Brenners
11
Brennstoffdüse
12
Brennstoff, Flüssiger Brennstoff
13,
14
Brennstoffleitungen
15
Eindüsungsöffnungen der Brennstoffleitung
13
,
14
16
Brennstoff, gasförmiger Brennstoff
17
Brennraum
18
Frontplatte
19
Bohrungen in Frontplatte
20
Luft, Mischluft, Kühlluft
21
Lufteintrittsebene
22
Brennstoffinjektionsebene
23
Brennstoffprofil
24
Rückströmzone, Rückströmblase
25
Flammenfront
26
Hauptmittelachse, Brennerachse
27,
28
Zuführungskanäle
29
Frischluft
30
Rückgeführtes Rauchgas
31,
32
Lochplatten
31
a,
32
a Injektordüsen
33
Einströmungsebene der Zuführungskanäle
27
,
28
34,
35
Lochplatten
34
a,
35
a Injektordüsen
36
Einströmungsebene der Zuführungskanäle
27
,
28
100
Kesselanlage
101
Flammrohr
102
Abgaszone
103
Scheibe
104
Stabförmige Halterung
105
Stützen
106
Schottung
200
Injektorsystem.

Claims (11)

1. Kesselanlage für eine Wärmeerzeugung, im wesentlichen bestehend aus einem Brennraum und einem kopfseitig der Kesselanlage wirkenden Vormischbrenner für den Betrieb mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoff, wo­ bei eine Verbrennungsluft durch tangentiale Luftein­ trittskanäle in eine durch die axiale Erstreckung des Vormischbrenners gebildete Vormischstrecke einströmt, und wobei der Vormischbrenner eine Ausgestaltung auf­ weist oder Mittel beinhaltet, welche eine kritische Drallzahl an dessen Ausgang induzieren, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Brennraum (17) der Kesselanlage (100), abströmungsseitig des Ausganges (18) des Vormischbren­ ners, eine Begrenzungsvorrichtung (103, 104, 105) gegen eine Ausbreitung einer vom Vormischbrenner gebildeten Rückströmzone (24) angeordnet ist.
2. Kesselanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsvorrichtung aus einer durch minde­ stens einer Abstützung (104, 105) mittig gehaltenen Scheibe (103) besteht.
3. Kesselanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vormischbrenner aus mindestens zwei hohlen, ke­ gelförmigen, in Strömungsrichtung ineinandergeschachtel­ ten Teilkörper (1, 2) besteht, daß die Mittelachsen (3, 4) dieser Teilkörper (1, 2) zueinander versetzt verlau­ fen, dergestalt, daß benachbarte Wandungen der Teilkör­ per (1, 2) tangentiale Lufteintrittskanäle (5, 6) für eine Verbrennungsluft (7) bilden, und daß der Vormischbrenner mit mindestens einer Brennstoffdüse (11, 15) betreibbar ist.
4. Kesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffdüse (11) kopfseitig und auf der Brennerachse (26) angeordnet ist.
5. Kesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der tangentialen Lufteintrittskanäle (5, 6) in Längserstreckung des Vormischbrenners eine Anzahl zueinander beabstandeter Brennstoffdüsen (15) angeordnet sind.
6. Kesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußquerschnitt eines von den Teilkörpern (1, 2) gebildeten Kegelhohlraumes (8) in Strömungsrich­ tung gleichförmig zunimmt.
7. Kesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußquerschnitt eines von den Teilkörpern (1, 2) gebildeten Kegelhohlraumes (8) einen Diffusor, einen diffusorähnlichen Verlauf, einen Konfusor, einen konfusorähnlichen Verlauf bildet.
8. Kesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkörper (1, 2) spiralförmig ineinander ge­ schachtelt sind.
9. Kesselanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in radialer oder quasi-radialer Richtung ge­ genüber den Lufteintrittskanäle (5, 6) Zuführungskanäle (27, 27) erstrecken, welche je mindestens ein Injektor­ system (200) für die Bereitstellung einer aus Frischluft (29) und Rauchgas (30) bestehenden Verbrennungsluft (7) aufweisen.
10. Kesselanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Injektorsystem gehörige Lochplatten (31, 32; 34, 35) parallel zur jeweiligen Einströmungsebene (33, 36) der Verbrennungsluft (7) in die Zuführungskanäle (27, 28) verlaufen, daß die Lochplatten im Bereich der Einströmungsebenen mit Injektordüsen (31a, 32a; 34a, 35a) versehen sind, und daß der Einströmungswinkel der Injektordüsen in Axialrichtung des Vormischbrenners ge­ genüber der Brennerachse (26) fortlaufend veränderbar ist.
11. Kesselanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußebene der Injektordüsen (31a, 32a; 34a, 35a) im Bereich der Kopfstufe des Vormischbrenners einen spitzen Winkel aufweist, und daß dieser Winkel in axialer Richtung der Lochplatten (31, 32; 34, 35) all­ mählich zunimmt bis dieser im Bereich des Ausganges des Vormischbrenners weitgehend senkrecht zur Einströmungs­ ebenen (33, 36) der Zuführungskanäle (25, 26) und/oder zur Brennerachse (26) des Vormischbrenners steht.
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