DE3131962A1

DE3131962A1 - Leistungsbrenner fuer staubfoermige brennstoffe

Info

Publication number: DE3131962A1
Application number: DE19813131962
Authority: DE
Inventors: Karl Ing.(grad.) 4630 Bochum Strauß
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1981-08-13
Filing date: 1981-08-13
Publication date: 1983-02-24
Also published as: DE3131962C2

Description

Stichwort: Klappenbrenner
Leistungsbrenner für staubförmige Brennstoffe Die Erfindung betrifft einen Leistungsbrenner der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.
Aus der DE-AS 29 33 060 ist ein solcher Brenner bekannt, bei dem der Zündstaubkanal von dem Leistungsstaubkanal in radialer Richtung gesehen durch einen Luftkanal getrennt ist. Der Aufbau einer Verbindung zwischen den beiden Brennstaubkanälen ist nicht möglich, so daß den beiden Brennstaubsorten feste, getrennte Querschnitte für den Austritt aus dem Brenner in den Feuerraum zugeordnet sind. Die Austrittsgeschwindigkeit des Leistungsbrennstaubs kann daher nur über die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit der Primärluft zum Brenner gesteuert werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Leistungsbrenner der vorstehend genannten Art zu schaffen, bei dem die starre Bindung des Leistungsstaubs an einen vorgegebenen Rohrquerschnitt aufgehoben ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.
Durch die direkte Ineinanderanordnung der beiden Staubkanäle ist eine Verbindung der beiden Staubkanäle im Brenner möglich geworden, was neuartige Betriebszustände zuläßt.
Insbesondere kann nach dem Zünden der Leistungsstaubflamme die Zufuhr von Zündstaub beendet werden und nach Aufbau der Verbindung der Zündstaubquerschnitt ebenfalls mit Leistungsstaub beaufschlagt werden, was bei beibehaltener Zufuhrgeschwindigkeit des Leistungsstaub-Luftgemisches zum Brenner hin eine Drosselung der Austrittsgeschwindigkeit aus dem Brenner infolge einer Querschnittsvergroßerung entspricht.
Außerdem kann anstelle einer Stützfeuerung mit Zündstaub bei Betrieb des Leistungsbrenners mit einem ballastreichen Leistungsbrennstaub über den Zündstaubkanal bei aufgebauter Verbindung mit dem Leistungsbrennstaub-ein anderer Brennstaub vermischt werden, der keine Zündstaubqualität aufweisen muß.
Auf einfache Weise wird die Verbindung durch die Merkmale des Anspruches 2 verwirklicht, wobei die Öffnung der Kontur des Rohres folgen kann oder der Öffnung ein Kragen mit einer planen Anlageebene zugeordnet wird.
Strömgungstechnisch ist es günstig, wenn die Merkmale des Anspruches 3 verwirklicht werden.
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figur in einer Ausführungsform beschrieben werden.
Bei dem Leistungsbrenner ist mittig eine Öllanze 1 angeordnet, der an ihrem aus dem Brenner hervorragenden, hinteren Ende Öl zugeführt wird. (Anstelle einer Öllanze kann auch eine Gaslanze Verwendung finden.) Das Öl tritt aus dem vorderen Ende als in einem Kegelstumpf verteilter Ölnebel aus, wobei der Konuswinkel vorzugsweise 550 beträgt. Der Ölnebel wird mit einem elektrischen Zünder 2 gezündet. Die Öllanze 1 wird von einem ersten Luftrohr 3 mit einem Anschlußstutzen 3 a und einem sich konisch erweiternden Austritt 3 b umgeben.
Seinerseits wird das Luftrohr 3 von einem Zündstaubrohr 4 mit einem Anschlußstutzen 4 a umgeben, wobei der Stutzen mittels eines Schiebers 4 b abriegelbar ist. Das Zündstaubrohr ist mit einer nicht gezeigten Quelle für Zündstaub verbunden.
Es ist weiterhin möglich, daß das Zündstaubrohr zusätzlich mit einer Quelle für einen Brennstaub verbunden wird, der sich von dem hauptsächlich eingesetzten Leistungsbrennstaub unterscheidet. (Vgl. unten Betriebszustand 3 d).
Das Zündstaubrohr 4 ist von einem Leistungsstaubrohr 5 mit einem Anschlußstutzen 5 a direkt umgeben. In dem erweiterten Anschlußbereich für den Stutzen 5 a ist das Zündstaubrohr 4 an seiner vom Anschlußstutzen 5 a abgewandten Oberfläche mit einer Öffnung 4 c versehen, die von einem eine plane Anlageebene bestimmenden Kragen 4 d umgeben ist. Gegen den Kragen kann sich eine Klappe 6 legen, die an ihrem von der Brenneröffnung abgewandten Ende mit einer aus dem Leistungsstaubrohr 5 herausragenden Schwenkwelle 6 a von außen einstellbar verschwenkt werden kann. Die Klappe 6 ist mit der Schwenkwelle 6 a über den Strömungsquerschnitt im wesentlichen nicht behindernde Tragarme 6 b verbunden. Der maximale Schwenkwinkel der Klappe wird durch die Geometrie am hinteren Ende des Leistungsstaubrohrs bestimmt.
Das Leistungsstaubrohr 5 wird von einem Sekundärluftrohr 7 mit Anschlußstutzen 7 a umgeben. In dem vorderen Ende des Sekundärluftrohrs 7 ist eine Dralleinrichtung 8 angeordnet, die dem Sekundärluftstrom des Rohres 7 einen einstellbaren Drall aufprägen kann. Das Sekundärluftrohr 7 wird von einem weiteren Sekundärluftrohr 9 mit Anschlußstutzen 9 a umgeben, das unverdrallte Sekundärluft in den Feuerraum abgibt. Das freie Ende des Sekundärluftrohrs 9 geht in eine sich konisch erweiternde Brennermuffel 10 über.
Wie das Leistungsstaubrohr 5 an seinem hinteren Ende mit einer Anschlußerweiterung versehen ist, sind auch die Rohre 3, 4, 7 und 9 mit vergleichbaren Erweiterungen versehen.
In der Figur sind die den einzelnen Rohren zugeordneten Ringquerschnitte am Austrittsende der Rohre jeweils mit gestrichenen Bezugszahlen belegt.
Der erfindungsemäße Brenner ermöglicht die nachfolgend beschriebenen Betriebsarten, wobei den Betriebsarten c und d besondere Bedeutung zukommt: Betriebs zustand 1: Zum Zünden des Brenners wird aus der öllanze 1 Öl in den Feuerraum eingespritzt und mittels des elektrischen Zünders 2 gezündet. Verbrennungsluft wird als Mantelluft über den Querschnitt 3' zugeführt.
Betriebszustand 2: Bei geschlossener Klappe 6 und geöffnetem Schieber 4 b wird das Zündstaubrohr 4 mit einem Zündstaub-Luft-Gemisch beaufschlagt. Die von der Ollanze nicht verbrauchte Luft aus Querschnitt 3' wird als Kernluft für den Zündstaub benutzt.
Weitere Verbrennungsluft wird über das mit Luft beaufschlagte Leistungsstaubrohr (Querschnitt 5') und den Querschnitt 9' zugeführt, in dem immer Leckluft vorhanden ist.
Betriebszustand 3 a: Bei gelöschter Ölflamme und geschlossener Klappe 6 wird über den Querschnitt 3' Kernluft zugeführt und der Querschnitt 5' mit einem Gemisch aus Leistungsbrennstaub und Luft beaufschlagt. Verdrallte Sekundärluft wird über Querschnitt 7' und unverdrallte Sekundärluft über Querschnitt 9' zugeführt.
Schieber 4 b ist geschlossen.
Betriebs zustand 3 b: Wenn zusätzlich zu der Betriebsweise 3 a noch der Zündstaubquerschnitt 4' mit Zündstaub beaufschlagt wird, ist eine Stützfeuerung möglich.
Betriebs zustand 3 c: Bei gelöschter Ölflamme und offener Klappe 6 und bei geschlossenem Schieber 4 b wird der Querschnitt 5' mit einem Primärgemisch aus niederflüchtiger Kohle beaufschlagt. Bei gleichbleibender Zufuhrgeschwindigkeit dieses Leistungsstaubs über den Anschluß 5 a kann die Austrittsgeschwindigkeit des Staubes in den Feuerraum gedrosselt werden, da der Gesamtaustrittsquerschnitt bei geöffneter Klappe von der Summe der Querschnitte 4' und 5' gebildet wird. Damit wird es auch möglich, schwierig zu zündende Brennstaubsorten betriebssicher zu verbrennen.
Betriebszustand 3 d: Bei Nichtbrennen der Ölflamme und unterbrochener Zündstaubzufuhr ist es möglich, bei geöffneter Klappe dem über den Anschlußstutzen 5 a zugeführten gewöhnlichen Betriebsleistungsstaub, z. B. einem besonders ballastreichen Steinkohlenstaub, eine andere Staubsorte zuzusetzen, die nicht unbedingt Zündstaubqualität haben muß. Durch die geöffnete Klappe erfolgt eine Vermischung der beiden Kohlenstaubsorten.
Durch das Betätigen der Klappe 6 können neuartige Betriebszustände erreicht werden, die mit den bisher bekannten Brennern, bei denen die beiden Staubkanäle durch einen Luftkanal voneinander getrennt waren und eine Verbindung nicht vorgesehen war, nicht erreicht werden konnten.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die Verbindung durch nur einer Schwenkklappe hergestellt wird. Es fällt auch unter die Erfindung, mehr als eine Öffnung und mehr als eine Schwenkklappe vorzusehen.
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Claims

Stichwort: Klappenbrenner Leistungsbrenner für staubförmige Brennstoffe Patentansprüche Leistungsbrenner für staubförmige Brennstoffe mit einer mittig angeordneten Zündeinrichtung, einem die Zünden richtung umgebenden Zündstaubkanal, einem die Zündeinrichtung umgebenden ersten Luftkanal, einem den Zündstaubkanal und den ersten Luftkanal umgebenden Leistungsstaubkanal und einem den Leistungsstaubkanal umgebenden Luftkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündstaubkanal (4) den ersten Luftkanal (3) umgibt, und daß zwischen dem Zündstaubkanal und dem diesen direkt umgebenden Leistungsstaubkanal (5) eine gesteuerte Verbindung (4 c, 6) aufbaubar ist.
2. Leistungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Zündstaubkanal bestimmendes Zündstaubrohr (4) im Bereich des Anschlußstutzens (5) eines den Leistungsstaubkanal bestimmendes Leistungsstaubrohres (5) mit mindestens einer Öffnung versehen ist, gegen deren Rand eine vom Leistungsstaubkanal verschwenkbare Klappe (6) anlegbar ist.
3. Leistungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (6) an ihrem von der Brennermündung abgewandten Ende schwenkbar (6 a) gelagert ist.