DE3149581A1 - "brenner" - Google Patents
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Description
Brenner
Die Erfindung bezieht sich auf Gasturbinenbrenner und betrifft insbesondere einen neuen und verbesserten Brenner,
bei dem Stickoxid(NO !-Emissionen verringert sind.
Unerwünschte Schadstoffe, wie Stickoxid (NO ), werden hau-
Ji
fig im Betrieb eines Gasturbinentriebwerkes erzeugt. NO wird in dem Brenner des Triebwerks als ein Ergebnis der darin
stattfindenden Verbrennung des Brennstoff/Luft-Gemisches
erzeugt. Aus Umweltschutzgründen ist es erwünscht und gewisse behördliche Bestimmungen verlangen, daß die Menge
an erzeugtem NO auf niedrige Werte reduziert wird.
Bei einigen Brennerkonfigurationen hat es sich gezeigt, daß
die NO -Emissionen zwar auf zulässigeWerte verringert werden,
daß sie jedoch kompliziert und teuer in der Herstellung sind. Beispielsweise werden bei Brennern, bei denen mit Wasser-
·: ·": ·:>
·: 31A9581
— <2Γ "■
einspritzung gearbeitet wird, NO -Emission zwar wirksam verringert,
diese Brenner erfordern jedoch Speichertanks, Wasserpumpen und Wasserverteiler. Bei zweistufigen, mager brennenden
Brennern werden zwar ebenfalls die NO -Emissionen ver-
ringert, diese Brenner sind jedoch ebenfalls kompliziert und
teuer.
Eine weitere Brennerkonfxguration, bei der NO -Emissionen verringert
werden können, ist der "Reich/Mager"-Zweistufenbrenner. Der typische Reich/Mager-Brenner hat zwei Verbrennungszonen,
nämlich eine reiche Zone und eine magere Zone, die durch eine Quench- oder Abschreckzone voneinander getrennt
sind. In der Quenchzone wird Luft mit den reichen Brennergasen vermischt, damit die Gase mager sind, wenn sie in die
magere Zone eintreten. Mit "reich" ist gemeint, daß die Gase ein Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis haben, das größer
als 1 ist; mit "mager" ist gemeint, daß die Gase ein Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis
haben, das kleiner als 1 ist. Die Geschwindigkeit der NO -Erzeugung während des Verbrennens
der Brennergase sowohl in der reichen Zone als auch in der mageren Zone ist relativ klein. Die Geschwindigkeit der
NO -Erzeugung ist jedoch in der Quenchzone, in der die Brennergase
einen übergang von einem reichen auf einen mageren Zustand erfahren, relativ groß. Da die NO -Bildungsgeschwindigkeit
zeitabhängig ist, wird die Menge an erzeugtem NO um so geringer sein, je kürzer die Zeit ist, die die Brennergase
in einem Reich/Mager-Brenner in dem Übergangszustand
verbringen.
Bei gegenwärtigen Reich/Mager-Brennern werden jedoch Quench- oder Abschreckanordnungen benutzt, die das Ausmaß an Zeit
verlängern, das benötigt wird, um die Brennergase von einem reichen Zustand auf einen mageren Zustand zu quenchen. Beispielsweise
ist die Strahleindringtiefe oder die Strecke, die die Quenchluft von den Quenchlöchern in den Wänden der
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Quenchzone bis zur Mitte der Quenchzone zurücklegen muß,
in vielen bekannten Brennern relativ groß. Die Quenchluft
muß daher eine relativ große Strecke zurücklegen, um sich
innig mit den Brennergasen zu vermischen, wobei das Ausmaß an Zeit, das erforderlich ist, um das Brennstoff/Luft-Äquivanlenzverhältnis
auf einen mageren Zustand zu verringern, vergrößert wird.
Entsprechend müssen bei dem Brenner, um Strahlen von Quenchluf t zu erhalten, die genug Energie haben, um die größere
Strahleindringstrecke zurückzulegen, Quenchlöcher mit großem Durchmesser statt solchen mit kleinem Durchmesser verwendet
werden. Aufgrund räumlicher und baulicher Beschränkungen wird die Anzahl von Quenchlöchern, die benutzt werden kann,
verringert, wenn die Löcher einen großen Durchmesser statt einen kleinen Durchmesser haben. Die kleinere Anzahl von
Löchern großen Durchmessers ist hinsichtlich einer schnellen Vermischung der Quenchluft mit den Brennergasen weniger
wirksam als es eine große Anzahl von Löchern kleinen Durchmessers wäre, und deshalb wird das Ausmaß an Zeit, das erforderlich
ist, um das Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis
der Brennergase auf einen mageren Zustand zu verringern, vergrößert .
Die größere Strahleindringstrecke und die kleinere Anzahl von Quenchlöchern führen deshalb dazu, daß eine größere Menge
an NO während der Verbrennung erzeugt wird.
Bei einigen Reich/Mager-Brenneranordnungen werden ringförmige Quenchzonen benutzt. Eine solche Anordnung gestattet der
Quenchluft, in die Quenchzone über Quenchlöcher sowohl in der
radial inneren als auch in der radial äußeren Wand des Ringes einzutreten. Die Ringhöhe der Quenchzone bleibt jedoch relativ
groß, was zum innigen Vermischen Quenchlöcher großen Durchmessers erfordert. Infolgedessen bleibt die NO -Erzeugung
relativ hoch.
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Angesichts der oben dargelegten Probleme wird gemäß der Erfindung das Ausmaß der NO -Erzeugung innerhalb eines Reich/
Mager-Brenners verringert, indem die Ringhöhe der Quenchzone innerhalb des Brenners und dadurch die zum Quenchen erforderliche
Zeit verringert wird.
Weiter wird gemäß der Erfindung zum Verringern der Menge an
erzeugtem NO in einem Reich/Mager-Brenner die Anzahl der Quenchlöcher in der Quenchzone des Brenners vergrößert und
dadurch ebenfalls die Quenchzeit verringert.
Die Erfindung befaßt sich mit einem Brenner für ein Gasturbinentriebwerk.
Der Brenner ist konzentrisch um eine Achse angeordnet und hat eine ringförmige erste Stufe, eine insgesamt
zylinderförmige zweite Stufe, die stromabwärts der ersten Stufe angeordnet ist, und einen ringförmigen Kanal, der
zwischen der ersten und der zweiten Stufe angeordnet ist und zwischen diesen beiden Stufen eine Fluidverbindung herstellt.
Der Kanal hat mehrere Quenchlöcher in wenigstens einer seiner Wände zum Verringern des Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnisses
der Verbrennungsgase, wenn diese durch den Kanal strömen. Der Kanal ist so angeordnet, daß der radiale Abstand
von der Achse zu der radial inneren Wand des Kanals größer ist als der radiale Abstand von der Achse zu der radial
inneren Wand der ersten Stufe. Diese Anordnung fördert die schnelle Verringerung des Brennstoff/Luft-Äquivalenzvorhältnisses
der Verbrennungsgase und bewirkt dadurch eine Verringerung der Menge an Stickoxid (NO ), die während der
Verbrennung erzeugt wird.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die
radial innere Wand der ersten Stufe und die radial innere Wand des Kanals durch einen im wesentlichen hohlen Zentrumsoder Innenkörper gebildet. Quenchluft kann daher über die
radial innere Wand sowie über die radial äußere Wand des Kanals in diesen eingeleitet werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 eine Querschnittansicht einer Ausführungs-
foriri eines Brenners nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht des stromaufwärtigen Endes des
Brenners nach der Linie 2-2 von Fig. 1 ,
Fig. 3 ein Diagramm, in welchem die berechnete
Stickoxidbildungsgeschwindigkeit für verschiedene Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnisse
aufgetragen ist, und
Fig. 4 eine Querschnittansicht einer weiteren Aus
führungsform eines Brenners nach der Erfindung .
Fig. 1 zeigt eine Ausfuhrungsform eines Brenners 10 für ein
Gasturbinentriebwerk. Der Brenner 10 ist im wesentlichen konzentrisch
um eine Längsachse angeordnet, die als strichpunktierte Linie 12 dargestellt ist. Der Brenner 10 hat eine
kreisringförmige erste Stufe 14, eine insgesamt zylinderförmige
zweite Stufe 16, die stromabwärts der ersten Stufe 14
angeordnet ist, und einen kreisringförmigen Kanal 18, der zwischen
der ersten Stufe 14 und der zweiten Stufe 16 angeordnet ist. Der Kanal 18, der die Quenchzone des Brenners enthält,
stellt eine Fluidverbindung zwischen der ersten Stufe 14 und der zweiten Stufe 16 her und ist so angeordnet, daß
sämtliche heißen Gase, die die erste Stufe verlassen, durch den Kanal hindurch müssen, um in die zweite Stufe zu gelangen.
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Brennstoff und Luft werden in dem Brenner 10 vermischt und
verbrannt, und den sich ergebenden heißen Gasen wird Arbeit entnommen. Beispielsweise können die heißen Gase so geleitet
werden, daß sie über die Laufschaufeln einer Turbine (nicht
dargestellt) strömen, um die Turbine in Drehung zu verseLzcn
Brennstoff und Luft für die Verbrennung werden in den Brenner
10 über dessen stromaufwärtiges Ende eingeleitet. Ein
Beispiel einer Vorrichtung zum Einleiten des Brennstoffes und der Luft ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Mehrere Wirbelbecher
20 sind um das stromaufwärtige Ende des Brenners 10
angeordnet. Brennstoffeinspritzrohre 22 führen den Brennstoff
über die Wirbelbecher 20 zu. Hochdruckluft aus dem Verdichter (nicht dargestellt) strömt in die Wirbelbecher
20, in denen sie mit Brennstoff vermischt wird. Das Brennstoff/Luft-Gemisch
tritt dann in den Brenner 10 ein, in welchem es verbrannt wird. Selbstverständlich können viele andere
Anordnungen zum Einleiten von Brennstoff und Luft in den Brenner erfolgreich bei dem Brenner nach der Erfindung
verwendet werden, und die Anordnung, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, dient lediglich als Beispiel.
Gemäß Fig. 1 haben die erste Stufe 14 und der Kanal 18 jeweils
radial innere Wände 24 bzw. 26 und radial äußere Wände 28 bzw. 30. Die zweite Stufe 16 hat eine radiale Wand 32.
Vorzugsweise werden die radial äußeren Wände 28 und 30 der ersten Stufe 14 bzw. des Kanals 18 und die radiale Wand 32
der zweiten Stufe 16 durch eine insgesamt zylinderförmige
oder Auskleidung
Buchse/34 gebildet, die sich im wesentlichen über die Länge des Brenners 10 erstreckt. Die radial inneren Wände 24 und 26 der ersten Stufe 14 bzw. des Kanals 18 werden vorzugsweise durch einen Zentrums- oder Innenkörper 36 gebildet, der konzentrisch um die Achse 12 angeordnet ist. Der Innenkörper 36 kann jede gewünschte Form haben. Ein Beispiel einer Form ist in Fig. 1 gezeigt, in der sich der Innenkörper 36 von
Buchse/34 gebildet, die sich im wesentlichen über die Länge des Brenners 10 erstreckt. Die radial inneren Wände 24 und 26 der ersten Stufe 14 bzw. des Kanals 18 werden vorzugsweise durch einen Zentrums- oder Innenkörper 36 gebildet, der konzentrisch um die Achse 12 angeordnet ist. Der Innenkörper 36 kann jede gewünschte Form haben. Ein Beispiel einer Form ist in Fig. 1 gezeigt, in der sich der Innenkörper 36 von
seinem stromauf wärt igen Ende aus insgesamt axial und parallel
zu der Achse 12 erstreckt, dann zu der Buchse 34 divergiert und dadurch mit der Büchse die erste Stufe 14 bildet. Der
Innenkörper erstreckt sich dann axial, um mit der Buchse 34 den Kanal 18 zu bilden. Der Innenkörper divergiert dann zu
der Achse 12, um eine stromaufwärtige Wand 38 der zweiten Stufe 16 zu bilden.
Aus weiter unten dargelegten Gründen ist der Kanal 18 so angeordnet,
daß der radiale Abstand von der Achse 12 zu dem radial inneren Teil, d.h. zu der radial inneren Wand 26 des
Kanals 18 größer ist als der radiale Abstand von der Achse
12 zu dem radial inneren Teil, d.h. zu der radial inneren Wand 24 der ersten Stufe 14. Außerdem ist es vorzuziehen,
daß die Ringhöhe des Kanals 18, d.h. der radiale Abstand
zwischen der radial inneren Wand 26 und der radial äußeren Wand 30 kleiner ist als die Ringhöhe der ersten Stufe 14,
d.h. der radiale Abstand zwischen der radial inneren Wand 24 und der radial äußeren Wand 28. Weiter ist in der in Fig.
1 gezeigten Konfiguration der radiale Abstand von der Achse 12 zu der radial äußeren Wand 30 des Kanals 18 nicht kleiner
als der radiale Abstand von der Achse zu der radial äußeren Wand 28 der ersten Stufe 14.
Aus Gründen, die ebenfalls weiter unten erläutert sind, hat der Kanal 18 mehrere Quench-oder Abschrecklöcher in wenigstens
einer seiner Wände. Gemäß Fig. 1 gibt es mehrere Quenchlöcher 40 in der radial äußeren Wand 30 des Kanals 18.
Vorzugsweise ist der Innenkörper 36 im wesentlichen hohl und hat ein offenes stromaufwärtiges Ende 42, so daß der Innenkörper
einen Luftstrom von seinem stromaufwärtigen Ende her empfangen kann. Derjenige Teil des Innenkörpers 36, der die
radial innere Wand 26 des Kanals 18 bildet, hat mehrere Quenchlöcher 44, die ebenfalls als Durchgangslöcher ausgebildet
sind. Darüber hinaus ist in dem stromabwärtigen Teil
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des Innenkörpers 36, der die stromaufwärtige Wand 38 der
zweiten Stufe 16 bildet, vorzugsweise wenigstens ein Verdünnungsloch 48 vorgesehen.
Außerdem ist auf der Außenseite der Büchse 34 ein Luftdurchlaß vorgesehen, der zwischen der insgesamt ringförmigen Büchse
34 und dem Gehäuse 50 gebildet ist und dazu dient, den
Quenchlöchern 40 in der radial äußeren Wand 30 des Kanals 18 Luft zuzuführen.
^ Die oben beschriebene Brenneranordnung wird gewöhnlich als
"Reich/Mager"-Brenner bezeichnet. Brennstoff wird in die erste Stufe 14 über die Brennstoffeinspritzrohre 22 eingeleitet
und mit einer relativ kleinen Menge Luft aus den Wirbelbechern 20 vermischt. Das Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis,
d.h. das Verhältnis von Brennstoff zu Luft dividiert durch das stöchiometrische Verhältnis von Brennstoff zu Luft,
ist größer als 1, weshalb die erste Stufe 14 häufig auch als
die reiche Stufe bezeichnet wird. Die teilweise verbrannten Gase strömen stromabwärts durch den Kanal 18, wo mehr Luft,
sogenannte Quenchluft, mit den Gasen vermischt wird. Die Verbrennung wird in der zweiten Stufe abgeschlossen, in die zusätzliche
Verdünnungsluft eingeleitet werden kann. Das Brenn-
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stoff/Luft-Äquivalenzverhältnis in der zweiten Stufe ist kleiner als 1 , weshalb die zweite Stufe 16 häufig als die
magere Stufe bezeichnet wird.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm der berechneten Stickoxid(NO )-BiI-dungsgeschwindigkeit
über dem Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis für verschiedene Anfangsmischzustände. Das Diagramm
zeigt, daß die NO -Bxldungsgeschwindigkeit für große und kleine Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnisse niedrig ist.
Beispielsweise stellt der Punkt A das ungefähre Brennstoff/ Luft-Äquivalenzverhältnis in der ersten Stufe 14 dar. Der
Punkt B stellt das ungefähre Brennstoff/Luft-Äquivalenzver-
hältnis in der zweiten Stufe 16 dar. Die NO -Bildungsgeschwindigkeit
ist sowohl in der ersten Stufe 14 als auch in
der zweiten Stufe 16 relativ niedrig.
Das Diagramm von Fig. 3 zeigt jedoch auch, daß bei mittleren Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnissen die NO -Bildungsgeschwindigkeit
hoch ist. Zum Beispiel stellt der Punkt C in dem Diagramm das ungefähre Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis
der Verbrennungsgase dar, während diese sich in dem Kanal 18 befinden, der die Quenchzone des Brenners darstellt,
während des Übergangs von großen auf kleine Brennstoff/Luft-Äquivalenzverlältnisse.
Das Diagramm zeigt, daß die NO -Bildungsgeschwindigkeit in dem Kanal 18 groß ist.
Der Brenner 10 nach der Erfindung ist so ausgebildet, daß
die Brennergase schnell gequencht oder abgeschreckt werden, d.h. daß zusätzliche Luft in die Brennergase eingeleitet
wird, wenn diese durch den Kanal 18 hindurchgehen, um dadurch das Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis schnell zu
reduzieren. Je schneller das Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis der Brennergase von dem Punkt A auf den Punkt B in
dem Diagramm von Fig. 3 verringert werden kann, um so kürzere Zeit wird sich das Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis
in der Nähe des Punktes C befinden und um so weniger NO „
wird gebildet.
Gemäß Fig. 1 wird Quenchluft in den Kanal 18 über die Quenchlöcher
40 in der radial äußeren Wand 30 und außerdem vorzugsweise über die Quenchlöcher 44 in der radial inneren Wand 26
des Kanals eingeleitet.
Die besonderen Abmessungen der ersten Stufe 14 und der zweiten
Stufe 16 des Brenners 10 erfordern, daß der Kanal 18
einen entsprechenden besonderen Durchflußquerschnitt hat, um den Brennerwirkungsgrad zu optimieren. Der Brenner nach der
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Erfindung hat einen "eingeschnürten" Kanal 18, der einen verringerten Durchflußquerschnitt im Vergleich zu dem der
ersten Stufe 14 hat. Dieser besondere Durchflußquerschnitt
des Kanals 18 kann beibehalten werden und trotzdem kann die
Ringhöhe des Kanals verkleinert werden, indem der radiale Abstand der radial inneren Wand 26 des Kanals von der Achse
12 vergrößert wird. Das heißt, je größer der Durchmesser des ringförmigen Kanals 18 ist, um so kleiner braucht die Ringhöhe
des Kanals zu sein, um einen konstanten Durchflußquerschnitt
aufrechtzuerhalten.
Der Brenner 10 hat, wie oben beschrieben, einen Kanal 18,
der einen relativ großen Durchmesser und deshalb eine relativ kleine Ringhöhe aufweist. Der Vorteil einer kleinen
Ringhöhe ist, daß die Quenchluft, die über die Quenchlöcher 40 und 44 in den Kanal 18 eingeleitet wird, eine kürzere
zurückzulegende Strecke oder Eindringstrecke hat, um sich mit den Verbrennungsgasen innig zu vermischen, weshalb sich
die Quenchluft schneller vermischt. Weiter können die Quenchlöcher 40 und 44 einen kleineren Durchmesser haben, wenn
eine kürzere Eindringstrecke erforderlich ist. Infolgedessen kann bei einem Kanal 18 mit gegebenen Abmessungen eine grössere
Anzahl von kleineren Quenchlöchern als größeren Quench- ·<*** löchern mit Abstand um die radial innere Wand 26 und die radial
äußere Wand 30 vorgesehen werden. Die größere Anzahl von kleinen Löchern fördert eine schnellere Vermischung der
Quenchluft mit den Verbrennungsgasen. Schließlich, da der Kanal 18 eingeschnürt ist, nimmt die Geschwindigkeit der Verbrennungsgase zu, wenn die Gase von der ersten Stufe 14 aus
durch den Kanal strömen. Diese Geschwindigkeitszunahme bewirkt eine schnellere Vermischung der Quenchluft mit den Verbrennungsgasen .
Die schnelle Vermischung der Quenchluft mit den Verbrennungsgasen bewirkt einen schnellen übergang der VarbrennurujKgase
. ·| v.:::: Ί - 3U9581
-Yi-
von einem hohen Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis oder einem reichen Gemisch auf ein niedriges Brennstoff/Luft-Äquivalenzverhältnis
oder ein mageres Gemisch. Gemäß Fig. 3 bedeutet ein schnellerer Übergang von dem Punkt A zu dem
Punkt B, daß die Verbrennungsgase weniger Zeit in der Nähe
des Punktes C in dem Diagramm verbringen und daß infolgedessen eine geringere Menge an NO erzeugt wird.
Ji
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform des Brenners 54 ist ebenfalls ein
Reich/Mager-Brenner' und gleicht dem in Fig. 1 gezeigten Bren-1^"
ner 10, mit Ausnahme der Form der äußeren Büchse und der
Form des Innenkörpers. Der Brenner 54 ist im wesentlichen konzentrisch um eine Längsachse 56 angeordnet und hat eine
ringförmige erste Stufe 58, eine insgesamt zylinderförmige zweite Stufe 60 und einen ringförmigen Kanal 62, der die
Quenchzone bildet und eine Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Stufe herstellt. Der Brenner 54 hat
eine Buchse 64 und einen Innenkörper 66, die die erste Stufe 58, die zweite Stufe 60 und den Kanal 62 begrenzen, und die
Büchse und der Innenkörper haben als Durchgangslöcher ausgebildete
Quenchlöcher 67 bzw. 69.
Die Ringhöhe des Kanals 62 ist kleiner als die Ringhöhe der ersten Stufe 58, und der radiale Abstand von der Achse 56
zu der radial inneren Wand 68 des Kanals 62 ist größer als der radiale Abstand von der Achse 56 zu der radial inneren
Wand 70 der ersten Stufe 56.
In dieser Konfiguration ist jedoch die Buchse 64 so geformt,
daß der radiale Abstand von der Achse 56 zu der radial äusseren Wand 72 des Kanals 62 kleiner ist als der radiale Abstand
von der Achse zu der radial äußeren Wand 74 der ersten Stufe 58. Diese Anordnung ergibt sich durch die äußere Büchse
64, die so geformt ist, daß derjenige Teil der Büchse,
der die erste Stufe 58 begrenzt, von dem den Kanal 62 und die zweite Stufe 60 begrenzenden Teil aus radial nach außen
erweitert ist. Ebenso kann derjenige Teil des Innenkörpers 66, der die erste Stufe 58 begrenzt, so geformt sein, daß
er radial nach innen erweitert ist. Diese radial erweiterte erste Stufe 58 ermöglicht, diese axial kurzer zu machen als
die erste Stufe 14 in der in Fig. 1 gezeigten Konfiguration.
Die Gesamtlänge des Brenners 54 ist deshalb entsprechend kürzer als die Gesamtlänge des in Fig. 1 gezeigten Brenners 10.
Die Konfiguration von Fig. 4 kann erwünscht sein, wenn ein kürzerer Brenner erforderlich ist.
Der Teil des Innenkörpers 66, der sich stromabwärts von dem Kanal 62 befindet, ist so geformt, daß eine wirksame Strömung
der Verbrennungsgase in die zweite Stufe 60 gefördert wird. Gemäß Fig. 4 kann der Innenkörper axial langgestreckt
sein und zu der Achse 56 mit einer relativ sanften Neigung konvergieren. Es ist jedoch klar, daß die Form des Innenkörpers
nach Bedarf modifiziert werden kann, um ihn für die innerhalb des Brenners angetroffenen Betriebsbedingungen am
geeignetsten zu machen.
Der Brenner 54 arbeitet und verringert die NO -Emissionen auf dieselbe Weise wie der Brenner 10 der ersten Ausführungsform, weshalb dieser Teil der Beschreibung nicht wiederholt
wird.
Leerseite
Claims (11)
- Ansprüche :J Brenner, der konzentrisch um eine Achse (12; 56) angeordnet ist, gekennzeichnet durch:a) eine ringförmige erste Stufe (14; 58), die durch eine radial innere und eine radial äußere Wand (24, 28; 70, 74) gebildet wird und Vorrichtungen (20, 22) zum Einleiten von Brennstoff und Luft aufweist;b) eine insgesamt zylindrisch geformte zweite Stufe (16, 60), die durch eine radiale Wand (34; 64) begrenzt wird und stromabwärts der ersten Stufe angeordnet ist; undc) einen ringförmigen Kanal (18; 62), der durch eine radial innere und eine radial äußere Wand (26, 30; 68, 72) begrenzt wird, zwischen der ersten und der zweiten Stufe angeordnet ist und diese miteinander verbindet, wobei der Kanal mehrere Quenchlöcher (40, 44; 67, 69) in wenigstens einer seiner Wände aufweist und so ausgebildet ist, daß der radiale Abstand von der Achse zu der radial inneren Wand des Kanals größer ist als der radiale Abstand von der Achse zu der radial inneren Wand der ersten Stufe.
- 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringhöhe des Kanals (18; 62) kleiner ist als die Ringhöhe der ersten Stufe (14; 58).
- 3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieradial inneren Wände der ersten Stufe (14; 58) und des Ka-Mittel- Oder
nals (18; 62) durch einen/Innenkorper (36; 66) gebildet sind. - 4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkorper (36; 66) im wesentlichen hohl ist, um hindurchströmende Luft zu empfangen, und daß derjenige Teil des"""^ Innenkörpers, der die radial innere Wand (26; 68) des Kanals (18; 62) bildet, mehrere der Quenchlöcher (44; 69) aufweist.
- 5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch, gekennzeichnet, daß der stromabwärtige Teil des Innenkörpers (36;66) wenigstens ein Verdünnungsloch (48) aufweist.
- 6. Brenner nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der stromabwärtige Teil des Innenkörpers (36; 66) eine stromaufwärtige Wand (38; 66) der zweiten Stufe (16; 60) bildet.
- _, 7. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stufe (16; 60) eine radiale Wand (34; 64) aufweist und daß die radiale Wand der zweiten Stufe und die radial äußeren Wände (28; 72) der ersten Stufe (14; 58) und des Kanals (18; 62) durch eine insgesamt zylindrisch geformte Büchse oder Auskleidung (34; 64) gebildet sind.
- 8. Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß. die Büchse mehrere der Quenchlöcher (40; 67) aufweist, die in gegenseitigem Abstand um die Büchse (34; 64) an dem Kanal < (18; 62) vorgesehen sind.·: ·": ·:> ■: 3U9581t a Φ « β α » Β O ί ν C
- 9. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand von der Achse (12; 56) zu der radial äußeren Wand (28; 72) des Kanals (18; 62) nicht kleiner ist als der radiale Abstand von der Achse zu der radial äußeren Wand der ersten Stufe (14; 58).
- 10. Brenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper (36; 66) so geformt ist, daß er sich von seinem stromaufwärtxgen Ende aus insgesamt axial erstreckt, dann zu der Büchse (34; 64) divergiert, um die erste Stufe (14; 58) zu begrenzen, sich dann axial erstreckt, um den Kanal (18; 62) zu begrenzen, und dann zu der Achse (12; 56) divergiert, um die stromaufwärtige Wand (48; 66) der zweiten Stufe (16; 60) zu bilden.
- 11. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand von der Achse (12; 56) zu der radial äußeren Wand des Kanals (18; 62) kleiner ist als der radiale Abstand von der Achse zu der radial äußeren Wand (28; 74) der ersten Stufe (14; 58).
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