DE20009526U1 - Gas / oil burner - Google Patents

Description

Gas-/ÖlbrennerGas/oil burner

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft einen Brenner zum Verbrennen von flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen, bei welchem der gasförmige Brennstoff über wenigstens eine, insbesondere mehrere Gaslanzen zum vorderen Brennkopf in den Brennraum geleitet wird, die über eine zentrale Gaszufuhr auf der dem Brennkopf abgekehrten Seite am Brenner, insbesondere einen Gasring außerhalb des Brennraums, mit dem gasförmigen Brennstoff gespeist werden.The invention relates to a burner for burning liquid and/or gaseous fuels, in which the gaseous fuel is guided to the front combustion head in the combustion chamber via at least one, in particular several gas lances, which are fed with the gaseous fuel via a central gas supply on the side of the burner facing away from the combustion head, in particular a gas ring outside the combustion chamber.

Im Zuge der immer strenger werdenden Bestimmungen für Schadstoffemissionen bei Verbrennungsanlagen ist es erforderlich, den Verbrennungsablauf und die 0 Verbrennungsbedingungen zu optimieren. Dazu kann es unter anderem erforderlich sein, den Austritt des gasförmigen Brennstoffes relativ zu dem Austritt der Verbrennungsluft im Brennraum zu variieren. Es ist grundsätzlich bekannt, daß die Gaslanzen verschiebbar im Brennkopf angeordnet sind. Ein Verstellen der Gaslanzen ist jedoch nur im drucklosen Zustand möglich. Es ist offensichtlich, daß hierdurch die optimale Einstellung sehr aufwendig ist, da eine Veränderung der Lage des Gasaustritts nicht während des Betriebs erfolgen und somit deren Wirkung auch nicht 0 ohne weiteres kontrolliert werden kann.As regulations for pollutant emissions from combustion plants become increasingly strict, it is necessary to optimize the combustion process and the combustion conditions. This may require, among other things, varying the outlet of the gaseous fuel relative to the outlet of the combustion air in the combustion chamber. It is generally known that the gas lances are arranged in a movable manner in the combustion head. However, the gas lances can only be adjusted when the system is depressurized. It is obvious that this makes optimal adjustment very difficult, since the position of the gas outlet cannot be changed during operation and thus its effect cannot be easily controlled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der eingangs geschilderten Art derart auszubilden, daß eine Verstellung der Gaslanzen leicht und insbesondereThe invention is based on the object of designing a burner of the type described above in such a way that an adjustment of the gas lances is easy and in particular

auch während des Betriebs der Verbrennungsanlage möglich ist.is also possible during operation of the incineration plant.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gaslanzen über eine flexible Leitung mit der zentralen Gaszufuhr verbunden sind. Die Gaslanzen sind dabei in Dichtungen gasdicht axial verschiebbar und/oder drehbar am Brenner befestigt. Dadurch wird erreicht, daß die Gaslanzen unter anderem von außen axial verschiebbar sind. Durch die mögliche Verdrehung der Gaslanzen kann eine Veränderung der Gasaustrittsrichtung erreicht werden. Dazu ist es zweckmäßig, wenn die Gasaustrittsöffnungen in bezug auf die Verdrehachse asymmetrisch und beispielsweise auf gekröpften Enden der Gaslanze angeordnet sind. Es ist zudem nicht mehr erforderlich, eine Veränderung der Stellung der Gaslanzen im drucklosen Zustand durchzuführen zu müssen, da die flexiblen Leitungen eine Verschiebungen unter Druck erlauben. Eine Veränderung des Austrittsortes des 0 gasförmigen Brennstoffs in den Brennraum ist daher auchThe object is achieved according to the invention in that the gas lances are connected to the central gas supply via a flexible line. The gas lances are axially displaceable in seals and/or are attached to the burner in a gas-tight manner. This ensures that the gas lances can be axially displaced from the outside, among other things. The possible rotation of the gas lances can be used to change the direction of the gas outlet. For this purpose, it is expedient if the gas outlet openings are arranged asymmetrically with respect to the rotation axis and, for example, on cranked ends of the gas lance. It is also no longer necessary to change the position of the gas lances in the depressurized state, since the flexible lines allow displacement under pressure. A change in the outlet location of the gaseous fuel into the combustion chamber is therefore also possible.

während des Betriebs der Verbrennungsanlage möglich, und die Einflüsse der Gaslanzenverstellung auf die Verbrennung und auf die Schadstoffemissionen können beobachtet werden.
25during operation of the combustion plant, and the influences of the gas lance adjustment on combustion and pollutant emissions can be observed.
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Die Führung der Gaslanzen erfolgt vorzugsweise in Stopfenbuchsen, die gleichzeitig die Fixierung der Gaslanzen darstellen. Die Stopfenbuchsen sind in die Brennerplatte eingesetzt. Jede Gaslanze kann somit 0 unabhängig von den anderen eingesetzt, ausgerichtet und eingestellt werden.The gas lances are preferably guided in plug bushings, which also serve to fix the gas lances. The plug bushings are inserted into the burner plate. Each gas lance can therefore be inserted, aligned and adjusted independently of the others.

Es kann am Brenner ein Kernrohr zum Zuführen von Verbrennungsluft vorgesehen sein, in dem Gaslanzen verlaufen. Dadurch kann ein kompakter Aufbau erreichtA core tube for supplying combustion air can be provided on the burner, through which gas lances run. This allows a compact design to be achieved.

werden. Zudem stören dann die Gaslanzen nicht die Strömung der sogenannten Mantelluft, die durch ein Drallregister geführt wird, um eine Rotation der Verbrennungsluft zu erzeugen. Die Gaslanzen können radial nach außen gebogene Gasdüsen aufweisen.In addition, the gas lances do not disturb the flow of the so-called jacket air, which is guided through a swirl register to generate rotation of the combustion air. The gas lances can have gas nozzles that are bent radially outwards.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Längsschnitt durch einen Brenner zeigt.The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing, the only figure of which shows a longitudinal section through a burner.

Der in der Zeichnung dargestellte Brenner weist einen Brennkopf 11 auf, der in den Brennraum 12 eines nicht gezeigten Kessels hineinragt. Der Brennkopf umfaßt ein sich axial erstreckendes Kernrohr 13, durch das ein erster Teilstrom 14 der Verbrennungsluft, die sogenannte Primär- oder Kernluft, zum Austrittsende 15 strömt. Das Kernrohr 13 wird koaxial von einem Mantelrohr 16 umgeben. Es wird ein Ringkanal 17 gebildet, durch den ein zweiter Teilstrom 18 der Verbrennungsluft, die sogenannte Sekundär- oder Mantelluft, zu dem Austrittsende 19 des Ringkanals strömt. Ferner sind entlang dem Umfang um das Mantelrohr 16 herum eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Stufenluftrohren 20 vorhanden, durch die ein dritter Teilstrom 21 der Verbrennungsluft, die sogenannte Tertiär- oder Stufenluft, strömt.The burner shown in the drawing has a combustion head 11 which projects into the combustion chamber 12 of a boiler (not shown). The combustion head comprises an axially extending core tube 13 through which a first partial flow 14 of the combustion air, the so-called primary or core air, flows to the outlet end 15. The core tube 13 is coaxially surrounded by a jacket tube 16. An annular channel 17 is formed through which a second partial flow 18 of the combustion air, the so-called secondary or jacket air, flows to the outlet end 19 of the annular channel. Furthermore, along the circumference around the jacket tube 16 there are a plurality of axially extending step air tubes 20 through which a third partial flow 21 of the combustion air, the so-called tertiary or step air, flows.

In dem Kernrohr 13 ist eine Öllanze 22 zum Zuführen des flüssigen Brennstoffs koaxial angeordnet. Weiterhin umfaßt der Brenner mehrere Gaslanzen 31 zum Zuführen des 0 gasförmigen Brennstoffs. Die Gaslanzen werden über einen Gasring 24 mit dem gasförmigen Brennstoff versorgt, der sich außerhalb des Brennraums befindet. Der gesamte Brenner wird über einen nicht näher gezeigten Anschlußflansch am Kessel gehalten. Insoweit weist derAn oil lance 22 for supplying the liquid fuel is arranged coaxially in the core tube 13. The burner also comprises several gas lances 31 for supplying the gaseous fuel. The gas lances are supplied with the gaseous fuel via a gas ring 24, which is located outside the combustion chamber. The entire burner is held on the boiler via a connection flange (not shown in detail). In this respect, the

Brenner einen herkömmlichen Aufbau auf und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.Burner has a conventional structure and therefore requires no further explanation.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Brenner sind die Gaslanzen 31 innerhalb des Kernrohres geführt, wodurch sich ein kompakter Aufbau ergibt. Zudem behindern die Gaslanzen nicht das Drallregister 25 für die Mantelluft, das in der axialen Strömung der Mantelluft im Ringkanal 17 zwischen Kernrohr 13 und Mantelrohr angeordnet ist.In the burner shown in the drawing, the gas lances 31 are guided inside the core tube, resulting in a compact structure. In addition, the gas lances do not obstruct the swirl register 25 for the jacket air, which is arranged in the axial flow of the jacket air in the ring channel 17 between the core tube 13 and the jacket tube.

Die Gaslanzen 31 umfassen ein starres Mittelrohr 23. An den in den Brennraum 12 hineinragenden Enden sind nach außen gebogene Austrittsdüsen 26 vorgesehen. An den den Austrittsdüsen 26 abgekehrten Enden 27 der Mittelrohre 23 sind die Gaslanzen über flexible Leitungen 28 mit dem Gasring 24 verbunden. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß die Mittelrohre sich durch eine Brennerplatte 3 0 hindurch erstrecken, die das Kernrohr 13 nach außen hin abschließt. Die Gaslanzen sind dabei über nicht näher dargestellte Stopfenbuchsen 29 gasdicht axial verschiebbar und drehbar gelagert, die in der Brennerplatte 30 gehalten sind. Die flexiblen Leitungen 28 können als Stahlwellrohre ausgebildet sein. Es können weiterhin Klemm- oder Spannelemente vorgesehen werden, die die Gaslanzen in der gewünschten Lage nach einer Verschiebung oder Verdrehung fixieren.The gas lances 31 comprise a rigid central pipe 23. Outwardly bent outlet nozzles 26 are provided at the ends projecting into the combustion chamber 12. At the ends 27 of the central pipes 23 facing away from the outlet nozzles 26, the gas lances are connected to the gas ring 24 via flexible lines 28. In detail, the arrangement is such that the central pipes extend through a burner plate 30 which closes off the core pipe 13 to the outside. The gas lances are axially displaceable and rotatably mounted in a gas-tight manner via plug bushings 29 (not shown in detail) which are held in the burner plate 30. The flexible lines 28 can be designed as corrugated steel pipes. Clamping or tensioning elements can also be provided which fix the gas lances in the desired position after displacement or rotation.

Durch diese Ausbildung einer Gaslanze, nämlich aus einem starrem Mittelrohr 23, das in Dichtungen 29 aus dem 0 Kernrohr 13 geführt ist und an das sich flexible Leitungen 28 zum Gasring 24 anschließen, wird eine Bewegung der Gaslanzen 31 relativ zur Austrittsöffnung 15 oder 19 der Verbrennungsluft insbesondere in axialer Richtung ermöglicht. Vor allem wird erreicht, daß die 5 Gaslanzen unter Gasdruck axial verschiebbar sind. AuchThis design of a gas lance, namely from a rigid central tube 23, which is guided in seals 29 from the core tube 13 and to which flexible lines 28 to the gas ring 24 are connected, enables the gas lances 31 to move relative to the outlet opening 15 or 19 of the combustion air, particularly in the axial direction. Above all, it is achieved that the 5 gas lances can be moved axially under gas pressure. Also

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kann eine Verdrehung der Gaslanzen erfolgen, so daß wegen der gebogenen Gasdüsen die Austrittsrichtung veränderbar ist. Es ist daher möglich, Austrittsort und -richtung des gasförmigen Brennstoffes während des Betriebs der Verbrennungsanlage zu verändern. Damit können die Flammbildung und die Verbrennung und somit die Schadstoffemission optimiert werden.The gas lances can be rotated so that the exit direction can be changed due to the curved gas nozzles. It is therefore possible to change the exit location and direction of the gaseous fuel during operation of the combustion plant. This allows the flame formation and combustion, and thus the pollutant emissions, to be optimized.

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Claims (5)

1. Brenner zum Verbrennen von flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen, bei welchem der gasförmige Brennstoff über wenigstens eine, insbesondere mehrere Gaslanzen (31) zum vorderen Brennkopf in den Brennraum geleitet wird, die über eine zentrale Gaszufuhr auf der dem Brennkopf abgekehrten Seite am Brenner, insbesondere einen Gasring (24) außerhalb des Brennraums, mit dem gasförmigen Brennstoff gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslanzen (31) über eine flexible Leitung (28) mit der zentralen Gaszufuhr verbunden sind. 1. Burner for burning liquid and/or gaseous fuels, in which the gaseous fuel is guided to the front combustion head in the combustion chamber via at least one, in particular several gas lances ( 31 ), which are fed with the gaseous fuel via a central gas supply on the side of the burner facing away from the combustion head, in particular a gas ring ( 24 ) outside the combustion chamber, characterized in that the gas lances ( 31 ) are connected to the central gas supply via a flexible line ( 28 ). 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslanzen (31) in Dichtungen (29) gasdicht axial verschiebbar am Brenner befestigt sind. 2. Burner according to claim 1, characterized in that the gas lances ( 31 ) are attached to the burner in seals ( 29 ) in a gas-tight manner so as to be axially displaceable. 3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslanzen (31) in Dichtungen (29) gasdicht verdrehbar am Brenner befestigt sind. 3. Burner according to claim 1 or 2, characterized in that the gas lances ( 31 ) are rotatably attached to the burner in a gas-tight manner in seals ( 29 ). 4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslanzen (31) an dem Gasaustrittsende in bezug auf die Rotationsachse asymmetrisch angeordnete Gasaustrittsöffnungen, insbesondere radial gebogene Gasdüsen (26) besitzen. 4. Burner according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gas lances ( 31 ) have gas outlet openings arranged asymmetrically with respect to the axis of rotation at the gas outlet end, in particular radially curved gas nozzles ( 26 ). 5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen als Stopfenbuchsen (29) ausgebildet sind, die in der rückwärtigen Brennerplatte (30) eingesetzt sind. 5. Burner according to one of claims 1 to 4, characterized in that the seals are designed as plug bushings ( 29 ) which are inserted in the rear burner plate ( 30 ).