DE3426488A1

DE3426488A1 - Brenner fuer fluessige, insbesondere feste anteile enthaltende brennstoffe

Info

Publication number: DE3426488A1
Application number: DE19843426488
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 4320 Hattingen Lohoff
Original assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Current assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Priority date: 1984-07-18
Filing date: 1984-07-18
Publication date: 1986-01-30
Also published as: EP0172303A1; DE3562818D1; EP0172303B1; ATE34446T1

Description

Brenner für flüssige, insbesondere feste Anteile enthaltende Brennstoffe

Die Erfindung betrifft einen Brenner für flüssige, insbesondere feste Anteile enthaltende Brennstoffe mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei- derartigen bekannten Brennern wird der Brennstoff mit dem Zerstäubermedium in dem Mischraum innerhalb der Düse zusammengebracht und miteinander vermischt. Die dabei entstehende Emulsion wird über die Austrittsbohrungen in den Feuerraum verteilt. Die mengenbestimmenden Querschnitte für den Brennstoff und das Zerstäubermedium sind dem Mischraum und den Austrittsbohrungen getrennt vorgeschaltet. Das bedeutet, daß die Umsetzung von Druck in Geschwindigkeit an dem Material der Düse und zweistufig erfolgt. Enthält der flüssige Brennstoff feste Anteile, zum Beispiel in Form einer Kohlenstaub- Öl- oder Wasser-Suspension, so wirken die festen Anteile abrasiv auf den engsten Querschnitt. Der dadurch bedingte Verschleiß verkürzt die Lebensdauer der Düsenköpfe der Brenner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Brenner derart auszubilden, daß der Verschleiß der inneren Teile des Düsenkopfes herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einen gattungsgemäßen Brenner erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Brenner sind die Geschwindigkeiten in dem Brennstoff führenden Kanal so gering,

daß ein nennenswerter Verschleiß nicht zu erwarten ist. In dem Einmischabschnitt mit dem mengenbestimmenden Querschnitt wird das Zerstäubermedium in Form eines Hohlzylinders geführt, der sich umhüllend um den flüssigen Brennstoffstrom legt. Der flüssige Brennstoff wird damit, von einem wesentlich größeren Querschnitt kommend, in den Hochgeschwindigkeitsstrom des Zerstäubermediums eingezogen und eingemischt, wobei die Randzonen des mengenbestimmenden Querschnittes vornehmlich von dem Zerstäubungsmedium beaufschlagt werden. Die Mengenbestimmung des Brennstoffes erfolgt in dem freien Strom des Zerstäubermediums, ohne daß der flüssige Brennstoff mit den in ihm enthaltenen festen Bestandteile mit den metallischen Wänden innerhalb des mengenbestimmenden Querschnittes im nennenswerten Umfang in Kontakt kommt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung stellt e^jnen Längsschnitt durch den Düsen-0 kopf eines Brenners gemäß der Erfindung dar.

Der dargestellte Brenner enthält ein Lanzenrohr 1, auf dessen vorderem Ende ein Düsenkopf befestigt ist. Innerhalb des Lanzenrohres 1 ist ein Zuführungsrohr 2 angeordnet, das einen Kanal 3 zur Führung des flüssigen Brennstoffes umschließt. Der flüssige Brennstoff kann feste Anteile enthalten und zum Beispiel Öl, eine Kohlenstaub- Öl- oder eine Kohlenstaub-Wasser-Suspension sein. Zwischen dem Lanzenrohr 1 und dem Zuführungsrohr ist ein Kanal 4 für die Zuführung eines Zerstäubermediums, zum Beispiel Dampf, Druckluft oder Gas, gebildet. Abweichend von der dargestellten koaxialen Anordnung können der Kanal - 3 für die Führung des Brennstoffes und der Kanal 4 für die Führung des Zerstäubermediums auch parallel zueinander angeordnet sein. In dem Düsenkopf

sind die inneren Düsenteile durch einen an dem Lanzenrohr 1 befestigten Düsenträger 5 und einen Düsenhalter
6 fest eingespannt.

Der stromabwärts liegende Teil des Brennstoff führenden Kanals 3 ist durch einen Brennstoffraum 7 gebildet,
dessen Querschnitt gegenüber dem lichten Querschnitt
des~Zuführungsrohres 2 bei dem dargestellten Brenner
aus konstruktiven Gründen verengt ist. In diesem Brennstoffraum wird die Geschwindigkeit des strömenden
Brennstoffes dann zwangsweise leicht erhöht, sein
Querschnitt ist jedoch nicht mengenbestimmend.

Der Brennstoffraum 7 ist konzentrisch von einem Sammelraum 8 umgeben, der mit dem das Zerstäubermedium führenden Kanal 4 über mehrere radiale Bohrungen 9 verbunden ist. Der Sammelraum 8 geht über einen konischen
Ringkanal 10 in eine Vormischkammer 11 über, an den
sich stromabwärts ein Einmischabschnitt 12 mit einem

engsten Querschnitt anschließt. Dieser Einmischabschnitt 12 liegt in der gleichen Achse wie der Brennstoff raum 7. Er wird sowohl von dem Brennstoff als
auch von dem Zerstäubermedium durchströmt und ist damit für beide Medien mengenbestimmend.

Stromabwärts von dem Einmischabschnitt 12 ist ein Nachmischraum 13 angeordnet, in welchem der Brennstoff und
das Zerstäubermedium weiter zu einer Emulsion vermischt werden. Das vordere Ende des Düsenkopfes ist geschlossen 0 und nimmt ein Sackloch 14 auf, von dem Austrittsbohrungen 15 ausgehen. Dabei sind diese Austrittsbohrungen 15 so angeordnet, daß ihre Eintrittsquerschnitte in
einem Abstand von dem geschlossenen Boden des Düsenkopfes liegen, der mindestens dem halben Durchmesser des Sack-

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Bei diesem Brenner wird durch die Gestaltung des konischen Ringkanales 10 das Zerstäubermedium hohlzylindrisch durch den Einmischabschnitt 12 geführt. Der Brennstoff wird in den Hochgeschwindigkeitsstrom des Zerstäubermediums eingezogen und dadurch in das Zerstäubermedium eingemischt. Dabei legt sich das Zerstäubermedium unter Umhüllung des Brennstoffes an die Randzone des Einmischabschnittes 12. Auf diese Weise wird ein Verschleiß des Einmischabschnittes 12 durch feste Anteile, die in dem flüssigen Brennstoff enthalten sein können, weitgehend herabgesetzt.

Durch die Anordnung des Sackloches 14 in dem Düsenkopf wird erreicht, daß in dem den Einmischabschnitt 12 und den Nachmischraum 13 verlassenden Strom der Emulsion aus Brennstoff und Zerstäubungsmedium ein Rückstau entsteht, durch den die Axialströmung gebremst wird. Die Verteilung der Emulsion über den Querschnitt der Austrittsbohrungen 14 ist damit wesentlich gleichmäßiger als bei Düsen ohne Sackloch, wodurch die Lebensdauer des Düsenkopfes verlängert wird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

M J Brenner für flüssige, insbesondere feste Anteile enthaltende Brennstoffe mit einem Düsenkopf, der einen Mischraum enthält, in den ein den Brennstoff führender Kanal (3) und ein ein Zerstäubungsmedium führender Kanal (4) münden, wobei jeder Strömungsweg einen engsten, die Durchfluß menge begrenzenden Querschnitt aufweist und wobei stromabwärts des _ Mischraumes Austrittsbohrungen (15) vorgesehen sind, dadurch gekennze ichnet , daß stromabwärts des als Vormischraum (11) ausgebildeten Mischraumes ein Einmischabschnitt (12) vorgesehen ist, der den engsten Querschnitt aufweist und von dem Brennstoff und dem Zerstäubermedium gemeinsam derart durchströmt ist, daß das Zerstäubermedium an der Wand des Einmischabschnittes (12) entlang geführt ist.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Zerstäubermedium führende Kanal (4) mit einem ringförmigen Sammelraum (8) verbunden ist, der das stromabwärts gelegene Ende des den Brennstoff führenden Kanal (3) konzentrisch umgibt, in der rückwärtigen Verlängerung der Achse des Einmischabschnittes (12) mit dem engsten Querschnitt angeordnet und mit diesem über einen konischen Ringkanal (10) und den Vormischraum (11) verbunden ist.
3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß dem Einmischabschnitt (12) ein Nachmischraum (13) nachgeschaltet ist.

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4. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das stromabwärts gelegene Ende des den Brennstoff führenden Kanals (3) im Querschnitt verengt ist.
5. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennze ichnet , daß der Nachmxschraum (13) stromabwärts durch ein Sackloch (14) begrenzt ist und daß der Abstand der Eintrittsguerschnitte der Austrittsbohrungen (15) von dem Boden des Sackloches (14) mindestens dem halben Durchmesser des Sackloches (14) entspricht.