DE3102165A1

DE3102165A1 - Brenner-kesselkombination mit verbessertem brenner und verbrennungsverfahren

Info

Publication number: DE3102165A1
Application number: DE19813102165
Authority: DE
Inventors: Leo S. 06880 Westport Conn. Schnitzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1981-01-23
Publication date: 1982-09-02
Also published as: IT1142292B; BE887399A; NO810136L; SE8203911D0; IT8147741A0; AU6629281A; GB2091408A; US4287857A; CA1143647A; FR2499678A1; SE8203911L; SE8100294L; NL8100727A

Description

Brenner-Kesselkombination mit neuartigem Brenner und
Verbrennungsverfahren Die Erfindung betrifft eine Brenner-Kesselkombination mit einem verbesserten Brenner und hat auch ein Verbrennungsverfahren hierfür zum Gegenstand.
Bekannte Kessel und Brenner, die zur Befeuerung solcher Kessel ausgelegt sind, wurden bisher mittels eines flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffs derart befeuert, daß erhebliche Zeit verginy, bis der gewünschte Kesselarbeitszyklus erreicht war. Arbeitszyklus soll hier den Zeitraum bedeuten, der für die Befeuerung des Brenners erforderlich ist, verglichen mit dem Zeitraum, während des der Brenner abgeschaltet ist, un einen spezifischen Anteil an Wärme oder eine gewünschte Kalorienmenge zu erzeugen, die notwendig ist, um Kesselwasser zu erwärmen und Dampf zu erzeugen und/oder heißes Wasser zur Verfügung zu stellen. Als Ergebnis der langen Dauer dieses Zyklus muß eine erhebliche Brennstoffmenge jedes Mal dann, wenn der Kessel eingeschaltet wird, verbraucht werden. Wegen der dauernd steigenden Brennstoffkosten werden aber diese Arbeitskosten für solche Kessel immer kritischer.
Ein anderes bei Kesseln, insbesondere ölbefeuerten Kesseln bestehendes Problem ist in der Ansammlung von Ruß oder Kohlenstoff zu sehen, die sich unvermeidlicherweise auf den Wandungen der Wärmeübergangsflächen abscheiden und welche den Wirkungsgrad des Brenners in ernster Weise herabsetzen. Aus diesem Grund eríorde1n die üblicherwetse bekannten ölbefeuerten Ke-sel ein häufiges Reinigen, um den besten Arbeitswirkungsqrad aufrechtzuerhalten.
Bei den bekannten Feuerungseinrichtungen oder verfügbaren Brennern wurde beobachtet, daß relativ große Wärmeübergangsflächen erforderlich sind, um einen gegebenen Austrag oder eine gewünschte Leistung zu erzielen. Für einen Kessel mit einer Nennleistung von 40 englischen Pferdestärken sind bei Befeuerung durch die üblicherweise bekannten Zerstäuberbrenner oder Gasbrenner in etwa 200 bis 400 (englische) Quadratfuß an Wärmeübergangsflächen erforderlich. Aus diesem Grunde ist der ursprüngliche Kapitalaufwand oder die diesbezüglichen Kosten des Brenners größer als notwendig, zumindest verglichen mit der Maßnahme nach der Erfindung.
Es soll darum eine kompakte Brenner-Kesselkombination vorgeschlagen werden, bei der die Arbeitszeit der Einheit auf ein Minimum herabgesetzt werden kann, um eine größtmögliche Brennstoffeinsparung zu erzielen.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Brenner-Kesselkombination, bei der der maximale thermische Wirkungsgrad der Einheit über die gesamte Lebensdauer der Einheit aufrechterhalten werden kann. Bei einer solchen Brenner-Kesselkombination soll darüber hinaus die Größe der Wärmeübergangsflächen auf ein Minimum für eine gegebene Kesselnennleistung gebracht werden.
Dabei soll bei einer solchen kompakten ölbefeuerten Brenner-Boilerkombination sehr wenig Reinigung oder überhaupt keine Reinigung der Wärmeübergangsflächen erforderlich sein.
Andererseits soll ein solcher verbesserter kombinierter gas- und/oder ölbefeuerter Brenner vorgeschlagen werden, bei dem der flüssige Brennstoff vor der Verbrennung vergast wird. Die Brennerkonstruktion nach der Erfindung soll auch giftige, die Umwelt verunreinigende Produkte aus dem Verbrennungsverfahren auf ein Minimum herabsetzen.
Es soll ein verbesserter Ölvergasungsbrenner vorgeschlagen werden, bei dem eine heiße Leuchtflamme zusammen mit einer Hochgeschwindigkeitsströmung geregelt werden können, so daß eine maximale Übertragung durch Strahlung und Leitung von Wärmeenergie auf die Wärmeübergangsflächen erfolgen kann.
Auch soll eine verbesserte Brennerkonstruktion vorgeschlagen werden, die in der Lage ist, die Diffusorverbrennung (diffuse burning) des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs, die während des Verbrennungsverfahrens erzeugt wurden, vorzunehmen, so daß eine heiße Leuchtflamme und die hohe Geschwindigkeit zur Verfügung gestellt werden, die notwendig sind, um einen rnaximalen Wärmeübergang durch Strahlung und Konduktion zu erreichen und hierbei die Größe der Wärmeüberyangsflächen, die für einen gegebenen Anwendungsfall erforderlich sind, auf ein Minimum herabzusetzen.
Beschrieben werden soll auch ein flüssigen Brennstoff vergasender Brenner, wodurch das Startzeitintervall zur Durchführung der anfänglichen Vergasung des flüssigen Brennstoffs, die notwendig ist, um den Brenner zum Arbeiten zu bringen, auf ein Minimum herabgesetzt wird.
Auch soll ein Verbrennungsverfahren so durchgeführt werden, daß bei diesem der flüssige Brennstoff vergast und mit Luft vermischt wird, wodurch ein gasförmiges brennbares Brennstoff-Luft-Gemisch gebildet wird; hernach soll die Verbrennung unter einem Druck zur Erzeugung einer sehr heißen Flamme erfolgen, so daß ein Aufbrechen der Kohlenwasserstoffe in ihre Basiskomponentenelemente hervorgerufen wird, die anschließend durch Diffusions- oder Diffusorverbrennung durch Zusatz einer kleinen Menge Luft verbraucht werden.
Auch soll ein flüssigen Brennstoff vergasender Brenner vorgeschlagen werden, der eine Brennerflamme mit einer sehr hohen Flammentemperatur und hohen Geschwindigkeit erzeugt, bei dem die Diffusionsverbrennung des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs vorgenommen wird, während die hohe Geschwindigkeit aufrechterhalten wird.
Die oben beschriebene Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine kompakte Kessel- und Brennerkombination, die eine Kesselkonfiguration mit einem Minimum an Wärmeübergangsflächen umfaßt, die kompatibel mit einem verbesserten Flüssigbrennstoff vergasenden Brenner ist, der dahingehend wirksam wird, um die Arbeitszeit der Gesamteinheit auf ein Minimum herabzusetzen, was zu einer beachtlichen Brennstoffeinsparung führt. Erreicht wird dies durch eine Brennerkonstruktion mit einer Brennerdüse und einer angeschlossenen Mischkammer, in welcher die Verbrennungsluft bei hoher Geschwindigkeit eingeführt wird, um hierin einen negativen oder verminderten Druck zu erzeugen. Eine Gasrückführöffnung befindet sich benachbart dem Auslaß der Brennerdüse und ist über ein Rückführrohr mit der Mischkammer verbunden.
Die Anordnung ist so getroffen, daß die Strömung der -Verbrennungsluft durch die Mischkammer eine Strömung der Verbrennungsgase durch die Gasrückführöffnung und das angeschlossene Rückführrohr zur Mischkammer induziert. Flüssiger Brennstoff wird in das Rückführrohr eingeführt, welches als Vergasungskammer arbeitet, in welcher die heißen Verbrennungsgase die Vergasung des flüssigen Brennstoffs vor dem Vermischen mit der Verbrennungsluft in der Mischkammer vornehmen und ein im wesentl i.chen stöchiometrisches homogenes Gas-Luft-Brenngemisch vor der Verbrennung erzeugt.
Die Zündung erfolgt über einen Zünder oder einen Zùnderbrenner, der unter einem Winkel zur Achse der Brennerdüse angeordnet und gegen die Gasrückführöffnung gerichtet ist, so daß die Verbrennungsgase des Zünderbrenners verwendet werden, um die Vergasung des flüssigen in das Gasrückführrohr eingeführten Brennstoffs zu initiieren.
Um die Diffusorbrennung durchzuführen und das Flammenmuster zu kontrollieren, wodurch die hohe Oberflächengeschwindig keit aufrechterhalten wird, sind eine Reihe von Öffnungen um den Umfang der Brennerdüse angeordnet, um tangential Luft um die Brennerflamme herum einzuführen. Die Menge an eingeführter Luft beträgt weniger als 3 S und ist lediglich ausreichend, um das Diffusionsbrennen des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs in der Flamme durchzuführen, u,,n eine intensive heiße Leuchtflamme zu erzeugen, um so den Wärmeübergang durch Strahlung und Konduktion der erzeugten Wärme der Kesselwärmeübergangsflächen zu optimieren. Die Luft zur Durchführung dieser Flammenkontrolle wird von der für die Verbrennung benutzten Hauptluftleitung abgezapft.
Der Brenner ist auch mit einem Gasbrennstoffeinlaß -um Einführen eines natürlichen Gasbrennst of fs in die Mi schkammer versehen, wenn der Brenner mit einem gasförmigen Brennstoff betrieben werden soll.
In Kombination mit einem Kessel ist die Brennerdüse fluiddicht abgedichtet mit dem Feuerrohr oder der Verbrennungskammer des Kessels angeordnet. Auch ist der Kessel mit Wärmeübergangsflächen versehen, die so angeordnet sind, daß sie eine multiple Strömungsbahn für die heizenden Verbrennungsgase bilden und so den Wärmeübergang optimieren, und zwar zunächst sowohl infolge Wärmeübergangs durch Strahlung und Konduktion, anschließend durch Konduktion.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist in einer Brenner-Kesselkombination mit einem flüssigen Brennstoff vergasenden Brenner zu sehen, mit einer Flammengeschwindigkeits-und Diffusionsregelanordnung, um eine intensive heiße Leuchtflamme zu erzeugen und für einen optimalen Wärmeübergang auf die Wärmeübergangsflächen des Kessels zu sorgen.
Vorgesehen ist auch eine verbesserte Brenner-Kesselkombination, bei der der Anteil der Kesselheizflächen zum Brenneraustrag auf ein Minimum vermindert ist, so daß eine minimale Arbeitszeit für eine gegebene Kesselgröße oder Nennleistung gegeben ist.
Die Erfindung ist auch auf einen flüssigen Brennstoff vergasenden Brenner gerichtet, bei dem ein Zündbrenner in besonderer Anordnung bezüglich der Gasrückführöffnung angeordnet ist, so daß die anfängliche Vergasung des flüssigen Brennstoffs gesteigert wird.
Die Erfindung ist auch auf einen flüssigen Brennstoff vergasenden Brennder gerichtet, bei dem eine Vielzahl von Öffnunyen um den Auslaß der Brennerdüse herum unter Abstand angeordnet si.nd, um tangential Luft um die Brennerflamme einzuführen und das Flammengeschwindigkeitsmuster (flame veiocity patterns) zu regeln und die Diffusionsverbrennung des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs herbeizuführen und hierdurch eine intensive Leuchtflamme hervorzurufen.
Hierdurch soll der Wärmeübergang durch Strahlung Uflü Konduktion optimiert werden.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nur mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher er@@utert werden. Diese zeigen in Fig. l eine geschnittene Darstellung einer Brennerkonstruktion nach der Erfindung längs dcr Linie 1-1 in Fig. 2; Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 gezeisten Brennerkonstruktion; Fig. 3 eine Rückansicht der in Fig. 1 gezeigten Brenners konstruktion; Fig. 4 einen Schnitt durch den Kessel zur Verwendung mit einem Brenner nach den Fig. t bis n c abgenommener Stirnwand; eine Stirnansicht der Fig. 4 von links mit abgenommener Stinnwand; Fig. 6 einen Schnitt durch die Brenner-Kesselkombination nach der Erfindung; Fig. 7 eine Teildraufsicht auf den Brenner und Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine modifizierte Brenner-Kesselkombination.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Brennerkonstruktion 10 nach der Erfindung dargestellt. Der Brenner 10 ist allgemein verwendbar und kann die verschiedensten Anwendungen, wenn es um die Wärmeerzeugung geht, haben. Ein besonderer Anwendungszweck des Brenners 10 ist jedoch die Befeuerung eines Kessels.
Der Brenner 10 umfaßt eine Brennerdüse 11, die in der dargestellten Ausführungsform aus einem Keramikblock mit einer Bohrung oder Kammer 12 gebildet ist, die vom Einlaßende 12A zum Auslaßende 12B divergiert. Die Brennerdüse 11 ist in geeigneter Weise mit der Montageplatte oder dem Flansch 13 verbunden oder befestigt. Mit dem Einlaßende 12A der Düse ist eine Mischkammer 14 verbunden, in welche Verbrennungsluft durch eine Luftdüse 15 eingeführt wird. Die mit der Luftdüse 15 verbundene Luftleitung 16A ist natürlich mit dem Ausgangsende eines nicht dargestellten Gebläses verbunden. Ein geeignetes Ventil 16B ist in der Luftleitung angeordnet und regelt die Strömung der Verbrennungsluft.
Die Luftdüse ist axial ausgerichtet bezüglich des Einlasses 12A der Brennerdüse 12 vorgesehen; die Anordnung ist so getroffen, daß dann, wenn Luft in die Mischkammer eingeführt wird, die Geschwindigkeit der Verbrennungsluft durch die Mischkammer eine Zone negativen oder verminderten Drucks erzeugt.
Benachbart dem Austrags- oder Auslaßende 12B des Brenners befindet sich eine Gasrückführöffnung 16. Mit der Gasrückführöffnung 16 verbunden ist ein Rückführrohr 17, welches die Gasöffnung in Verbindung mit der Mischkammer 14 setzt.
Die Anordnung ist so getroften, daß dann, wenn der Brenner 10 feuert, die Strömung der Verbrennungsluft durch die Mischkammer 14 eine Strömung eines Teiles der Verbrennungsgase durch die Gasöffnung und die angeschlossene Rückführleitung 17 zur Mischkammer induziert. Nach der Erfindung wird ein flüssiger Brennstoff, beispielsweise Heizöl, schweres Heizöl, Dieselöl oder anderer geeigneter flüch tiger flüssiger Brennstoff in das Gasrückführrohr durch eine Brennstoffspeiseleitung 18 eingeführt; dessen Brennstoffeinlaß ist so nahe dem Anbringungsflansch wie praktisch angeordnet. Bevorzugt wird auch der Brennstoffeinlaß der Leitung 18 in das Rückführrohr 17 vor oben eingeführt.
Die Einführung des flüssigen Brennstoffs in das Rückführrohr während des Brennerbetriebs führt dazu, daß die heißen gasförmigen Verbrennungsprodukte den flüssigen Brennstoff erwärmen, so daß der Brennstoff schnell in seinen gasförmigen Zustand zu dem Zeitpunkt umgeformt ist, zu dem er in die Mischkammer eintritt, wo der Brennstoff in seiner gasförmigen Zustand sich mit der einlangenden Verbrennungsluft mischt und ein im wesentlichen homogenes gasförmiges Brenngemisch bildet. Da die in das Rückführrohr 17 eintretenden Verbrennungsgase praktisch frei von Sauerstoff sind, tritt keinerlei Verbrennung innerhalb des Rückführrohres ein; das Rückführrohr arbeitet während des Brennerbetriebs mit flüssigem Brennstoff als Vergasungskammer, in welchem der Brennstoff von seinem flüssigen in den gasförmigen Zustand bergeht.
Einrichtungen zur Durchführung der Brennstoffzundung erreicht man durch einen Start- oder Zündbiennet 19. Der Zündbrenner kann entweder mit Öl oder Gas befeuert sein. Wie Fig. 1 am besten erkennen läßt, ist der Zündbrenner unter einem Winkel zur Längsachse des Brenners 10 geneigt und ist auf die Rückführgasöffnung 16 gerichtet oder eingestellt. Der spezifische Ort des beschriebenen Zündbrenners 19 hat zwei wichtige Funktionen. Er ist außer Flucht bezüglich der Strömung des Luft- und Brennstoffgemisches so daß er die Luftströmung nicht beeinträchtigt; die Anordnung ist derart, daß die anfängliche Vergasung des flüssigen Brennstoffs gesteigert wird, da die Verbrennungsprodukte des Zündbrenners schnell ihren Weg zur Gasöffnung 16 und zum Rückführrohr finden. Es hat sich gezeigt, daß die Richtung des Zündbrenners 19 gegen die Gasrückführöffnung die Anlaufzeit des Brenners 10 auf weniger als 30 sec beim Betrieb mit Öl herabsetzt.
Nach der Erfindung ist eine Luftsammelkammer 20 mit dem Lagerungsflansch 13 verbunden. Eine Vielzahl von Leitungen oder Kanälen 21 gehen durch den Brennblock 11 und stellen die Verbindung der Sammelkammer 20 mit einer Reihe von Strömungsöffnungen 22 her. Entsprechend der Darstellung sind die Öffnungen 22 im Abstand über den Umfang um das Austrittsende 12B der Brennerdüse zwischen dem äußeren Ende der Düse und der Gasrückführöffnung 16 angeordnet.
Eine geeignete auswechselbare Luftdüse 22A kann in den Auslaßöffnungen 22 angeordnet sein. Die Anordnung der Auslaßöffnungen 22 und der Düse 22A hierin ist derart, daß Luft im wesentlichen tangential relativ zu der während der Verbrennung erzeugten Brennerflamme eingeführt wird.
Luft wird zur Sammelleitung 20 aus der mit der Hauptluftzuführungsleitung 16A verbundenen Anzapfleitung 23 eingespeist. Die Anzapfleitung 23 kann mit einem geeigneten Regelventil 24 mit Druckanzeige 25 versehen sein, um die Luftströmung zur Sammelleitung 20 und den zugeordneten Offnunyen 22 zu regeln. Der beschriebene Brenner 10 kann auch mit einem gasförmigen Brennstoff, beispielsweise natürlichem oder synthetischem Gas oder einen Niederaruckgas und dergleichen, befeuert sein, indem ein Gaseinlaß 26 vorgesehen wird, durch welchen gasförmiger BrennsL-off in die Mischkammer, wenn eine Gasbefeuerung gewünsch; ist, eingeführt wird. Wird Öl nicht in die Rückführleitung 17 eingeführt, d. h. wenn der Brenner lo nur nit Gas arbeitet, wird das Rückführungsrohr 17 qekühlt, indem @ühlluft hier hinein durch Anzapfen gebracht wira. Diese Kühlluft wird durch eine andere Luftanzapfleitung 27, die von der Hauptluftzufuhr abgeht, abgezapft. Die Luftanzapfzweig leitung 27 verbindet den Öleinlaß 18, durch welchen die Kühlluft in die Rückführungsleitung eingeführt wird wenn der Brenner nur mit Gas arbeitet. Ein Ventil 28 ist iri der Anapfleitung 27 angeordnet und regelt die Strömung der Kühlluft zum Rückführungsrohr zum Kühlen bei Gasbetrieb.
Nach Fig. 1 kann die Sammelleitung 20 mit unter Abstand vorgesehenen Öffnungen, die durch Stopfen 29 verschlossen sind, versehen sein, die ausgerichtet bezüglich des Kanals oder der Leitungen 21 sind, welche die Sammelleitung 20 mi.t einer Öffnung 22 verbindet. Die durch Stopfen 29 verschlossenen Öffnungen stellen ein Mittel dar, wodur@h ein oder mehrere Kanäle 21 ausgeschaltet werden können.
Erreicht werden kann dies durch ein geeignetes Schließen nach Wunsch von einem oder mehreren der Kanäle 21 über den Zugang durch die Öffnung, welche durch den Stopfen 29 verschlossen ist und sich gegenüber einem gegebenen Kanal 21 befindet.
Der beschriebene Brenner ist besonders zum Sefeuern eines Kessels geeignet. Nach Fig. 6 ist der Brenner 10 in Kombination mit einem Kessel 30 dargestellt, der besonders kompatibel mit einem Brenner zur Bildung einer "package"-Einheit ist, die in der Lage ist, ausgehend von einem Kaltstart Dampf innerhalb von fünf Minuten zu erzeugen und der in der Lage ist, ein Minimum von 86 % thermischem Wirkungsgrad zu erreichen und zu Brennstoffeinsparungen von 20 bis 40 % über dem eines Kessels vergleichbarer Größe zu lieferr, der mit üblichen Ölbrennern bekannter Art befeuert wird.
Der Kessel 30 umfaßt einen zylindrischen Außenmantel 31, der zwischen einem Paar von Sammlerstirnwandungen 32 und 33 verbunden ist. Die Stirnwand 35, die mit geeignetem feuerfestem Material 35A ausgekleidet ist, ist unter Abstand zur Sanunlerwandung 33 angeordnet und bildet eine Beruhigungskammer 35B. Die vordere Stirnwand 34 ist unter Abstand zur Sammlerwandung 32 vorgesehen und bildet eine Beruhigungskammer 34B; eine Isolierverkleidung ist nicht erforderlich. Die Kammer 34B umfaßt eine Entlüftung 36, die auch mit einem geeigneten, nicht dargestellten Fuchs verbunden ist, der in die Atmosphäre austrägt.
Zwischen den sich gegenüberstehenden Sammler- oder Bodenwandungen 32 und 33 befindet sich ein Flammrohr 37, dessen hinteres Ende 37A in Verbindung mit der Beruhigungskammer 35B angeordnet ist. Im Umfang unter Abstand um das Flammrohr 37 angeordnet sind eine Vielzahl von Rohren 38, die auch zwischen den Sammlerwandungen 32 und 33 miteinander verbunden sind. In der dargestellten Ausführungsform ist die vordere Wandung 34 mit einer Brenneröffnung 39 versehen, die Abmessungen zur Aufnahme des hier beschriebenen Brenners 10 hat. Nach der Erfindung hat der Brennerblock 11 eine Abmessung und ist so gestaltet, daß er fluiddicht mit der Frontöffnung 37B des Flammrohrs 37 angeordnet ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß dann, wenn der Brenner 10 feuert, die Verbrennungsprodukte durch das Flammrohr geführt werden, wodurch die vom Brenner erzeugte Wärme an das Flammrohr durch Strahlung und Konduktion und dann an das umgebende Wasser übertragen wird. Die aus dem Flammrohr 37 zur hinteren Beruhigungskammer austretenden Verbrennungsgase erleiden einen zweiten Durchgang durch die Rohre 38 und treten von der vorderen Beruhigungskammer 34B zum hiermit verbundenen Schornstein aus. Der beschriebene Kessel umfaßt natürlich eine Speisewasserzuführung zum Einführen von Wasser in den Kessel, um das richte Wasserniveau zu erhalten; der Kessel umfaßt die notwendigen Trockenrohrausbildungen 42 (dry pipe means), um den erzeugten Dampf zu sammeln und den Dampf zum Dampfauslaß 44 zum Verteilen an einen Verbraucher, beispielsweise einen Radiator als Verfahrensdampf zu verteilen.
Signifikant für die beschriebene Kesselkonstruktion ist, daß dann, wenn der Kessel 30 mit einem Brenner 10 der beschriebenen Art verwendet wird, nur ein Minimum an Wärmeübergangsfläche erforderlich ist. Für eine Nennleisüng von 40 BHP (Pferdestärken), befeuert rilt Ölbrennern skannter Art, sind 200 bis 400 (englische) Quadratfuß an Wärmeiibergangsfl.äche erforderlich. Der hier beschriebene Kessel mit gleicher Nennleistung VOL 40 BHP, befeuert mit einem Brenner 10 der beschriebenen Art, erfordert CO bis 80 (englische) Quadratfuß an Wärmeübergangsfläche.
Diese wesentliche Verminderung in der Größe der Wärmeübergangsfläche für die Maßnahme nach der Erfindung ist zurückzuführen auf die Diffusionsverbrennung aufgrund des Trenners und die hohe Oberflächengeschwindigkeit, die durch den Brenner erzeugt wird und die zu einer wirksamen Wärmeübertrayung auf die Heizfläche des Kessels sowohl durch Strahlung wie durch Konduktion führt.
Fig. 8 zeigt eine modifizierte Brenner-Kesselkonstruktion 50, ähnlich der der Fig. 5 bis 6, nur daß die Modifikation bei der Fig. 8eincnDreizugkessel erkennen läßt, während die Konstruktion der Fig. 4 bis 6 einen Zweizugkessel zeigt. Nach Fig. 8 umfaßt der Kessel 50 einen äußeren Kesselmantel Sl, der durch gegenüberstehende Stirnsammlerwandungen 52 und 53 geschlossen ist. Zwischen den Sammlerwandungen 52 und 53 befindet sich das Hauptflammrohr 54. Unter Abstand zur Sammlerwandung 52 in der Stirnwand 55 ist eine Brenneröffnung 55A zur Aufnahme eines hier beschriebenen Brenners 10 vorgesehen. Der Raum zwischen der Stirnwand 55 und der vorderen Sammlerwandung 52 bildet eine Beruhigungskammer 56.
Eine hintere mit Feuerfest-Material 57 ausgekleidete Wandung 57 ist unter Abstand zur hinteren Sammlerwandung 53 vorgesehen und bildet eine hintere Beruhigungskammer 58. Zwischen den Sammlerwandungen 52 und 53 befinden sich eine Vielzahl von Rohren 59.
Quer zur hinteren Beruhigungskammer 58 sind Umlenkeinrichtungen 60 vorgesehen, die die Kammer unterteilen und so die aus dem Flammrohr 54 austretenden Gase unter das Umlenkblech 60 drücken und somit durch das untere Rohr 59 leiten, wodurch der zweite Gaszug gebildet wird.
Eine Umlenkeinrichtung 61 erstreckt sich quer zur Frontkammer 56 und richtet die Rohre 59 des zweiten Zuges gegen die oberen Rohre 59A und bildet so einen dritten Zug. Die aus dem dritten Zuq austretenden Rauchgase gehen zur Kammer 58A, die durch das oben genannte Umlenkblech 60 gebildet ist; diese Kammer 58A bläst ab oder leitet zum Fuchs 62. Im übrigen ist der Kessel 50 ähnlich wie vor beschrieben.
Die Arbeitsweise des Brenners und Kessels ist wie folgt.
Arbeitet man mit Öl, so wird beim Kaltstart das die Brenner stoffströmung zum Zündbrenner 1.9 kontrollierende Ventil 19A geöffnet, der Brenner 19 gezündet. Der Zündbrenner 19 kann entweder mit Öl oder Gas befeuert sein. Anordnung und Ort des Zündbrenners 19 sind derart, daß die beinen Verbrennungsprodukte gegen die Gasrückführöffnung 16 geleitet werden, so daß das Rückführrohr sofort als Rückführung für die heißen Verbrennungsprodukte zur Mischkammer arbeitet.
Strömen die heißen von diesem Zündbrenner erzeugten Verbrennungsprodukte durch das Rückführrohr 17, so wird das das "laufende" Öl kontrollierende Ventil 40 geöffnet; das Öl durch den Einlaß 18 in die Rückführleitung 17 eingeführt, wo es durch die Wärme der durchströmenden Verbrennungsgase vergast wird. Der vergaste flüssige Brennstoff wird dann in die Mischkammer 14 eingeführt, wo er mit der Verbrennungsluft vermischt wird, die durch die Düse 15 unter Druck eingeführt und durch das Ventil 16A kontrolliert wird, wodurch ein im wesentlichen homogenes Brenngas- und Verbrennungsluftgemisch gebildet wird. Aufgrund der änderung de Aggregatzustands des Brennöls von flüssig in gas.förm:.s vc)r der Verbrennung wird die durch die Luftdüse eingeführte Luftmenge kontrolliert, so da.t nur die optimal für die Verbrennung notwendige Luft der Mischkammer zugeführt werden kann.
Das durch die Brennerdüse austretende Gasbrennstoffg@misch wird dann durch den Zündbrenner 19 gezündet al einmal die Hauptflamme steht, wird der Brenner 19 abgeschaltet; die Flamme unterhält sich nunmehr solange selbst, bis die Brennstoffzufuhr zum Einlaß 18 unterbrochen wird.
Die so erzeugte Flamme ist eine blaue Flamme mit einer Wärmeintensität, die ausreicht, um ein Aufbrechen der Kohlenwasserstoffe in ihre Grundelemente, d. i. Wasserstoff und Kohlenstoff, hervorzurufen.
Nach der Erfindung wird ein Teil der Luft aus der Hauptluftzuführung 16A durch die Leitung 23 in die Sammelkammer 20 als Anzapfung geführt, aus welcher eine geringe Luftmenge, beispielsweise weniger als 3 %,auf eine Vielzahl von Öffnungen 22 verteilt wird, die um das Austragsende der Düse 12B angeordnet sind. Die durch die Öffnungen 22 eingeführte Luft erteilt der Flamme eine Wirkung, die dahingeht, daß sie verkürzt wird, deren Oberflächengeschwindigkeit jedoch aufrechterhalten wird und gleichzeitig der zur Diffusionsverbrennung des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs notwendige Sauerstoff geliefert wird. Diese Diffusionsverbrennung (Diffusorverbrennung) schafft also die blaue Flamme, die vom Brenner erzeugt wurde mit einem Ring aus heißem leuchtenden Gas, wodurch der Wärmeübergang der heißen Verbrennungsprodukte auf die Wärmeübergangsflächen des Brenners gesteigert wird. Die hierdurch vorgenommene Diffusionsverbrennung ermöglicht einen schnellen und glatten Wärmeübergang sowohl durch Strahlung wie durch Konduktion. Es hat sich herausgestellt, daß aufgrund der Verbrennung des beschriebenen Brenners bei einem Kessel mit 40 BHP Dampf, gerechnet vom Kaltstart, in etwa 5 Minuten erzeugt werden kann. Die Zyklus- oder Arbeitszeit, während der der Brenner arbeiten muß, um den Kessel auf Betriebsbedingungen zu halten, wird daher merklich vermindert, was zu wesentlichen Brennstoffeinsparungen führt. Die Brennstoffwirtschaftlichkeit wird weiterhin dadurch gesteigert, daß der Verbrennungswirkungsgrad des Brenners erheblich beim Verbrennen des flüssigen Brennstoffs als Gas anstatt in Form einer Flüssigkeit erheblich verbessert wird, was dazu führt, daß praktisch der gesanite Brennstoff verbraucht wird.
Wegen der durch. den beschriebenen Brenner herbeigeführten Totalverbrennung werden die aus den Verbrennungsprodukten resultierenden Umwelt verunreinigenden Stoffeauf ein Minimum herabgesetzt. Auch das Verbrennen flüssigen Öls im gasförmigen Zustand verminder-t die Bildung von Ruß und Kohlenstoff, die sich sonst auf den Wärmeübergangsflächen des Brenners bilden. So erfordert der beschriebene Kessel wenig oder überhaupt keine Reinigung; der thermische Wirkungsgrad kann über die gesanite Arbeits dauer bei minimaler Wartung und Reinigung gehalten werden.
Durch Proportionierung der Verbrennungsluftmenge und der Diffusionsluft durch Regelung durch ale Ventile 16B und 24 kann die Intensität von Brennerflamme und/oder Leuchtdichte der Diffusionsverbrennung über einen weiten Bereich kontrolliert oder geregelt werden, während eie hohe Oberflächengeschwindigkeit für optimalen Wärmeübergang aufrechterhalten wird.
Der beschriebene Brenner lo kann auch allein durch Gas und/oder eine Kombination mit flüssigem Brennstoff befeuert sein.
Ist nur eine Gasfeuerung gewünscht, so wird das Ventil 40 zur Ölleitung 41 abgeschaltet, das Gasventil in der Gasleitung 26 wird geöffnet. Der gasförmige Brennstoff wird dann direkt. in die Mischkammer 14 durch c;ie Leitung: eingeführt, wo er mit Luft zur Bildung des brennbaren Gas-Luft-Gemisches vermischt und ähnlich wie hier beschrieben gezündet wird. Wird Jedoch Gas allein als Hauptbrennstoff eingesetzt, so müssen Vorkeehrungen zum Kühlen des Rückführrohres, um ein Ausbrennen zu vermeiden, getroffen werden. Erreicht wird dies durch Anzapfen einer gewissen Menge von Kaltluft aus der Hauptluftzuführung 16A in das Rückführrohr 17 über die Anzapfleitung 27, wodurch das Rückführrohr 17 gekühlt wird. Die Anzapfleitung 27 stellt die Verbindung zum Öleinlaß 18 her, wodurch Luft in das Rückführrohr eingeführt wird, wenn Öl zum Kühlen des Rückführrohrs nicht Verwendung findet. Ein geeignetes Solenoidventil 27A ist in der Anzapfleitung 27 angeordnet und regelt die Strömung der Kühlluft zum Rohr 17. Man sieht, daß Luft aus der Sammelleitung gegen die iangentialöffnungen 22 gerichtet wird, wenn Gas durch den Brenner ähnlich wie mit Bezug auf den Brenner,betrieben mit flüssigem Brennstoff, beschrieben, verbrannt wird.
Die vorstehende Beschreibung läßt erkennen, daß der Kessel entweder mit flüssigem Brennstoff oder gasförmigem Brennstoff und/oder gleiclizeitig mit beiden gefeuert werden kann, indem lediglich eine geeignete Regelung der Ventile vorgenommen wird, welche die Strömung der jeweiligen Brennstoffe zum Brenner regeln. Geeignete automatische Regeleinrichtungen können ohne weiteres an den Brenner und/oder Kessel angepaßt werden, um dessen Regelung vollautomatisch zu machen.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf mehrere Ausführungsformen beschrieben; Änderungen und Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindung.

Claims

Brenner-Kesselkombination mit verbessertem Brenner und Verbrennungsverfahren PATENTANSPRUCHE 1Brenner zum Verbrennen eines vergasbaren flüssigen Brennstoffs mit einer in Verbindung mit (iem Einlaß (12a) der Brennerdüse (11 stehenden Mischkammer (14)Einrichtungen (16a) zum Einführen von Verbrennungsluft in die Mischkammer (14) unter Druck, derart, daß die Geschwindigkeit der Verbrennungsluft durch die Mischkammer eine Zone verminderten Drucks in der Mischkammer erzeugt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Brennerdüse (11) eine Gasrückführöffnunq (16) benachbart dem Auslaß (12b) der Brennerdüse aufweist; daß ein Rückführrohr (17) zwischen der Gasrückführöffnung (16) und der Mischkammer (14) derart angeordnet ist, daß die Zone verminderten Drucks in der Mischkammer (14) eine Strömung heißen Verbrennungsgases durch die Gasrückführöffnung (16) und das angeschlossene Rückführrohr (17) mit der Mischkammer (14) induziert; daß einen flüssigen Brennstoff in das Rückführrohr einführende Einrichtungen (18) vorgesehen sind, derart, daß die heißen Verbrennungsgase die Vergasung des flüssigen Brennstoffs vor dem Eintreten des Brennstoffs in die Mischkammer (14) zur Vermischung mit der Luft unter Bildung eines brennbaren gasförmigen Gemischer vornehmen; daß Zündeinrichtungen (19) relativ zur Düse angeordnet sind und für die Zündung des brennbaren gasförmigen Gemisches sorgen, derart, daß eine Flamme mit hoher Flammengeschwindigkelt und sehr hoher Flammentemperatur erreicht wird, was zu einer AuEspaltung in einem Teil der Kohlenwasserstoffe in ihre Grundelemente Wasserstoff und Kohlenstoff führt; und daß benachbart dem Auslaß (12b) der Brennerdüse (11) Einrichtungen (22) angeordnet sind, die einen Luftstrom im wesentlichen tangential relativ zur Längsachse der Düse (11) und der darin befindlichen Brennerflamme richten, derart, daß der Luftstrom die Diffusionsverbrennung des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs vornimmt und diese Geschwindigkeit aufrechterhält
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch q e k e n n z e i c hn e t, daß die letztgenannten Einrichtungen (22) zwischen Brennerauslaß (12b) und Gasrückführöffnung (16) angeordnet sind.
3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die letztgenannten Einrichtungen (22) eine Vielzahl von unter Umfangsabstand um den Auslaß (12b) der Düse (11) angeordneten Öffnungen umfassen, derart, daß die unter Abstand angeordneten Öffnungen (22) im wesentlichen tangential zum Auslaß sich befinden: und daß um die Düse (11) eine Luftsaminelleitung (20) angeordnet ist und daß ein Kanal die Sammelleitung (20) mit jeder der unter Abstand vorgesehenen Öffnungen verbindet, wobei die Sammelleitung mit Luft versorgt ist.
4, Brenner nach Anspruch 3, g e k e n n z e i c h n e t durch Einrichtungen zum Regeln der Luftströmung durch ein oder mehrere dieser Kanäle oder Durchlässe.
5. Brenner zum Verbrennen eines vergasbaren flüssigen Brennstoffs mit einer Brennerdüse (11) mit Einlaß (12a) und Auslaß (12b); einer in Verbindung mit dem Einlaß angeordneten Mischkammer (14); Einrichtungen zum Zuführen von Verbrennungsluft in die Mischkammer unter Druck, derart, daß die Verbrennungsluftgeschwindigkeit durch diese Kammer eine Zone verminderten Drucks in dieser Mischkammer erzeugt; g e k e n n z e i c hn e t durch eine Gasrückführöffnung (16) benachbart dem Auslaß der Düse (11): und ein Gasrückführrohr, das die Rückführöffnung (16) mit der Mischkammer (14) verbindet; sowie Einrichtungen (18), die einen flüssigen Brennstoff in das Rückführrohr einführen, derart, daß die heißen Verbrennungsgase für eine Vergasung des flüssigen Brennstoffs vor dem Eintritt in die Mischkammer sorgen, wodurch ein brennbares gasförmiges Brenngemisch erzeugt wird und durch Einrichtungen (19) zum Zünden des gasförmigen Brennstoffgemisches , wobei die Zündeinrichtungen unter einefrl Winkel relativ zur Achse der Düse angeordnet und im wesentlichen gegen die Gasrückführöffnung (16) gerichtet sind.
6. Brenner nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die Zündeinrichtungen einen Brennstoffbrenner umfassen; daß der Brennstoffbrenner unter einem Winkel zur Gasrückführleitung derart angeordnet ist daß die Verbrennungsprodukte des Brennstoffbrenners verwendet werden, um schnell die Vergasung des flüssigen in das Rückführrohr (17) eingeführten Brennstoffs auszulösen.
7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch g e k e n r z e i c hn e t, daß der Brennstoffbrenner ein Gasbrenner ist.
8. Brenner nach Anspruch 6 dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Brennstoffbrenner ein Brenner für flüssigen Brennstoff ist.
9. Brenner nach Anspruch 5, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Vielzahl von unter Umfangsabstand um den Auslaß (12b) angeordneten Öffnungen (22); Kanäle (21), die jede der vielen Öffnungen (22) mit der Luftsammelleitung verbinden; wobei die Vielzahl von Öffnungen zwischen dem Auslaß und der Gasrückführöffnung (16) angeordnet ist; und durch Einrichtungen zum Einführen von Luft in die Sammelleitung, die mit einer Vielzahl von Öffnungen verbunden sind, wodurch diese Vielzahl von Öffnungen austretende Luft für eine Diffusionsverbrennung des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs in der Flamme sorgt.
10. Brenner nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß der Brenner (lo) in Strömungsrichtung hinter der Mischkammer (14) derart angeordnet ist, daß eine ungehinderte Luftströmung durch die Mischkammer erfolgt.
11. Brenner nach Anspruch 9, g e k e n n z e i c h n e t durch austauschbare Düsen (22) zum Regeln der Luftströmung durch diese Vielzahl von Öffnungen.
12. Brenner nach Anspruch 5, g e k e n n z e i c h n e t durch die Kombination mit einem Kessel.
13. Kessel zur Erzeugung von Dampf oder heißem Wasser in wenigen Minuten mit Kaltanlauf beginnend, mit einem Kesselmantel (31) mit einem Paar unter Abstand angeordneter Sammlerwandungen (32; 33) einer zu den Sammlerwandungen unter Abstand angeordneten Stirnwandung (34; 35), derart, daß eine Beruhigungskammer (35) zwischen jeder Sammlerwandung und der benachbarten Stirnwandung gebildet ist; ein zwischen die Sammlerwandungen geschaltetes Flammrohr (37) und in das Flammrohr hinein wirkende Brennerausbildungen, wobei die Brennerausbildung eine Brennerdüse aufweist, die fluiddicht bezüglich des Flammrohrs abgedichtet ist, wobei die Düse einen Einlaß und einen Auslaß aufweist; eine Mischkammer in Verbindung mit dem Einlaß; Einrichtungen zum Einführen von Verbrennungsluft in die Mischkammer unter Druck, derart, daß aufgrund der Luftgeschwindigkeit eine Zone verminderten Drucks in der Mischkammer erzeugt wird; wobei die Düse eine Gasrückführöffnung aufweist; ein Rückführrohr (17), das die Rückführöffnung (16) mit der Mischkammer (14) verbindet, derart, daß die Zone verminderten Drucks in der Mischkammer eine Strömung heißer Verbrennungsgase durch die Gasrückführöffnung und das angeschlossene Rückführrohr zur Mischkammer induziert; Einrichtungen zum Einführen eines flüssigen Brennstoffs in das Rückführrohr, derart, daß die heißen Verbrennungsgase die Vergasung des flüssigen Brennstoffs vor dem Vermischen mit der Verbrennungsluft in der Mischkantrner zur E dung eines brennbaren gasförmigen Brennstoff-Luft-G-misches bilden; um den Auslaß der Brennerdüse angeordnete Einrichtungen, die einen Luftstrom um den Einlaß im wesentlichen tangential relativ zur Achse der Brennerdüse richten, derart, daß dieser Luftstrom für das Diffusionsverbrennen des freien Wasserstoffs und tohlenstoffs in der Flanune zur Erzeugung einer leuchtenden Flamme sorgt, derart, daß Wärme sowohl durch Strahlung wie durch Konduktion auf das Flammrohr unter Maximierung des Wärmeübergangs auf das Kesselwasser sorgt; und durch Zündeinrichtungen zum Zünden des gasförmigen Brennstoff-Luft-Gemisches.
14. Kessel nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n æ e i c hn e t, daß die Zündeinrichtung einen Zündbrenner unter einem Winkel zur Achse der Brennerdüse umfaßt, wobei der Zündbrenner gegen die Gasrückführöffnung gerichtet ist, um schnell die Strömung heißer Verbrennungsprodukte durch die Gasrückführöffnung auszulösen.
15. Kessel nach Anspruch 13, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Vielzahl von Rohren, die zwischen der sammlerwandung angeschlossen und über den Umfang um das Flammrohr herum angeordnet sind, wobei die Rohr inen zweiten C,aszug bilden, derart, daß die durcllcuehenden Gase in eine benachbarte Beruhigungsk,anner (35) zum AUS-trag in die Atmosphäre ausgeschoben werden.
16. Kessel nach Anspruch 15 g e k e n n z e i c h n e t durch eine zweite Reihe von um diese Flammrohre angeordneten Rohren, wobei die zweite Reihe von Rohren einen dritten Gaszug bilden, derart, daß die durch die zweite Reihe von Rohren strömenden Gase in die Atmosphäre ausgeschoben werden.
17. Kompakte Brenner-Kesselkombination mit verbessertem Heizzyklus zur Vornahme wesentlicher Brennstoffeinsparungen und alternativer und/oder gleichzeitiger Befeuerung mit einem gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoff mit einem Kesselmantel, einem mit dem Kesselmantel verbundenen Paar unter Abstand angeordneter Sammlerwandungen, g e k e n n z e i c h n e t durch eine zu jeder Sammlerwandung unter Abstand angeordnete Stirnwandung, die eine Beruhigungskammer zwischen jeder Stirnwandung und ihrer benachbarten Sammlerwandung bildet; einem zwischen diese Sammlerwandungen zwischengeschalteten Flammrohr; einer Vielzahl zwischen die Sammlerwandungen zwischengeschalteter Rohre, wobei eine der Stirnwandungen eine Brenneröffnung aufweist; durch in der Brenneröffnung angebrachten kombinierten Gas- und Ölbrenner, wobei der Brenner mit einer Düse fluiddicht abgedichtet mit dem Flammrohr angeordnet ist und die Düse ein Einlaßende und ein Auslaßende aufweist, wobei das Auslaßende in dem Flammrohr untergebracht ist; durch eine Brennstoff-Luft-Mischkammer in Verbindung mit dem Düseneinlaß; Einrichtungen zum Einführen von Luft unter Druck in die Mischkammer; eine benachbart dem Düsenauslaß angeordnete Gasrückführöffnung; ein die Gasrückführöffnung mit der Mischkammer verbindendes Rückführrohr; Einrichtungen zum Einführen eines flüssigen Brennstoffs in das Rückführrohr, derart, dar die heißen Verbrennungsga~e für eine Vergasung des flüssigen Brennstoffs vor dem Eintritt in die Mischkammer sorgen; Einrichtungen zum Einführen eines alternativen gasförmigen Brennstoffs in die Mischkammer; einer Zündbrennerdüse, derart, daß der Zündbrenner gegen die Casrückführöffnung gerichtet ist, wobei die Verbrennungsprodukte des Zündbrenners für die anfängliche Vergasung des flüssigen Brennstoffs sorgen; und durch Einrichtungen, die für eine Verteilung der Geschwindigkeit der Brennerflamme und der Diffusionsflamme zum Steigern der Übertragung der Wärmeenergie auf das Flammrohr sowohl durch Strahlung wie durch Konduktion sorgen.
18. Kompakte Brenner-Boiler-Kombination nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die letztgenannten Einrichtungen eine Vielzahl von unter Umfang um den Auslaß der Brennerdüse herum angeordneten Öffnungen umfaßt; daß eine Luftsammelleitung und eine Vielzahl von Kanälen, welche diese Vielzahl von öffnungen mit der Sammelleitung verbinden, vorgesehen sind, wobei die Öffnungen so angeordnet sind, daß sie Luft in einer im wesentlichen tangentialen Richtung relativ zur Achse der Brennerdüse einführen, derart,daß die Luft für die Diffusionsverbrennung des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs in der Flamme sorgt und dahingehend arbeitet, daß das Flamnenmustcr verkürzt und die Oberflächengeschwindigkeit aufrechterhalten wird, derart, daß eine maximale Wärmeübertragung von Wärmeenergie sowohl durch Strahlung wie durch Konduktion herbeigeführt wird.
19. Brenner-Kessel-Kombination nach Anspruch 18, g e k e n nz e i c h n e t durch Einrichtungen zum Einführen von Kühlluft in das Rückführrohr, sobald der Brenner durch Gas allein befeuert wird, welches in die Mischkammer durch die Brennstoffwechseleinrichtung eingeführt ist.
20. Brenner-Kessel-Kombination nach Anspruch 16, g e k e n nz e i c h n e t durch eine zweite Reihe von zwischen den Sammlerwandungen verbundenen Rohre; wobei die zweite Reihe von Rohren eine dritte Gruppe von Wärmeübertragungsflächen bildet.
21. Verfahren zum Verbrennen eines flüssigen Brennstoffs zur Steigerung von dessen Flammencharakteristik zur Maximierung des Wärmeübergangs aufgrund der resultierenden Verbrennungsprodukte an eine Heizfläche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine ausreichende Wärmemenge zur Auslösung der Umwandlung eines flüssigen Brennstoffs in einen gasförmigen Brennstoff erzeugt wird; diese erzeugte Wärme zur Umformung eines flüssigen Brennstoffs in seinen gasförmigen Zustand ohne Vornahme der Verbrennung des flüssigen Brennstoffs benutzt wird, indem der flüssige Brennstoff in Wärmeübertragungsbeziehung mit der erzeugten Wärme eingeführt wird; der flüssige Brennstoff in seinen umgeformten gasförmigen Zustand mit Luft unter Bildung eines brennbaren gasförmigen Brennstoff-Luft-Gemisches umgeformt wird; dieses brennbare gasförmige Brennstoff-Luft-Gemisch zur Bildung einer Heizflamme gezündet wird; ein Teil der durch Verbrennen des brennbaren Brennstoff-Luft-Gemisches erzeugten Verbrennungsprodukte benutzt wird, um die fortgesetzte Vergasung des flüssigen Brennstoffs zur Vermischung mit der Luft unter Bildung eines gasförmigen brennbaren Brennstoff-Luft-Gemisches zur Unterhaltung der Heizflamme vorzunehmen; und daß zusätzliche Luft um die erzeugte Heizflamme herum eingeführt wird, derart, daß die Diffusionsverbrennung des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs in der Flamme vorgenommen wird.
22. Verbrennungsverfahren nach Anspruch 21, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die anfängliche Wärmemenge durch einen Zündbrenner erzeugt wird; und daß die Verbrennungsprodukte des Zündbrenners zur Umformung des flüssigen Brennstoffs in seinen gasförmigen Zustand durch direkte Wärmeübertragung mit den durch den Zündbrenner erzeugten Verbrennungsprodukten verwendet werden.
23. Verbrennungsverfahren nach Anspruch 21, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Verbrennungsluft unter Druck zur Vermischung mit dem flüssigen Brennstoff in ihrem gasförmigen Zustand eingeführt wird, derart, daß das Verhältnis von Luftmenge zu vergastem Brennstoff ausreichend ist, um ein stöchiometrisches homogenes Brennstoff-Luft-Gemisch zur Erzeugung einer Flamme mit hoher Oberflächengeschwindigkeit und hoher Flamnentemperatur hervorzurufen, die ausreicht, um das Aufspalten eines Teils der Kohlenwasserstoffe in ihre Grundelemente hervorzurufen; und daß nur ein kleiner prozentualer Anteil zusätzlicher Luft um diese Flamme herum eingeführt wird, der ausreicht, um eine Diffusionsverbrennung des freien Wasserstoffs und Kohlenstoff.s in der Flamme vorzunehmen und deren Oberflächcngeschwindigkeit aufrecht zuerhalten.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß die zusätzliche Luftzufuhr auf weniger als 3 % der für die Verbrennung benötigten Luft gehalten wird.
25. Verfahren zum Verbrennen eines flüssigen Brennstoffs zur Erzeugung von dessen Flammencharakteristik derart, daß der Wärmeübergang durch die resultierenden Verbrennungsprodukte an eine Heizfläche maximal wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Zündflamme zur Erzeugung heißer Verbrennungsprodukte gezündet wird; die heißen Verbrennungsprodukte der Zündflamme zur Umformung eines flüssigen Brennstoffs in seinen gasförmigen Zustand verwendet wird; daß dieser Brennstoff in seinem gasförmigen Zustand mit Luft unter Bildung eines brennbaren gasförmigen Brennstoff-Luft-Gemisches vermischt wird; das brennbare Brennstoff-Luft-Gemisch durch die Zündflamme zur Bildung einer Heizflamme gezündet wird und daß ein Teil der durch die Verbrennung des brennbaren Brennstoff-Luft-Gemisches erzeugten Verbrennungsprodukte zur Vornahme der fortgesetzten Vergasung des flüssigen Brennstoffs zur Vermischung mit der Luft verwendet wird, um ein brennbares gasförmiges Brennstoff-Luft-Gemisch zum Unterhalten der Heizflamme zu bilden und daß zusätzliche Luft um die durch die Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemisches erzeugte Heizflamme herum zugesetzt wird, derart, daß die Diffusionsverbrennung oder Diffusorverbrennung des freien Wasserstoffs und Kohlenstoffs in der Flamme vorgenommen wird.