DE4113412A1 - Verbrennungsvorrichtung und verfahren zum betreiben einer feuerungsanlage mit interner rauchgasrezirkulation zur no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-reduktion - Google Patents
Verbrennungsvorrichtung und verfahren zum betreiben einer feuerungsanlage mit interner rauchgasrezirkulation zur no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-reduktionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbrennung von
fließfähigen oder gasförmigen Brennstoffen mit einer in
einem Brennerrohr angeordneten Brennerdüse zur Zufuhr des
Brennstoffes, mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Ver
brennungsluft, die um die Brennerdüse herum angeordnet ist,
und mit einer Einrichtung zur Rückführung der Verbrennungs
produkte und/oder Abgase in die Verbrennungszone sowie ein
Verfahren zum Betreiben einer Feuerungsanlage mit interner
Rauchgasrezirkulation zur NOx-Reduktion.
Feuerungsanlage mit Einrichtungen zum Rückführen von Ver
brennungsprodukten und/oder Abgasen dienen dem Zweck, eine
möglichst vollständige Verbrennung zu erzielen. Damit soll
der in dem Brennstoff enthaltene Energiegehalt möglichst
vollständig umgesetzt werden. Ein weiteres Ziel ist es, den
NOx-Ausstoß zu reduzieren, indem die Temperatur der Flamme
herabgesetzt wird. NOx entsteht entweder aus gebundenem
Stickstoff, aus z. B. schwerem Heizöl, oder aus dem freien
Stickstoff der zur Verbrennung benutzten Umgebungsluft, in
der er zu etwa 78% enthalten ist. Bei der Verbrennung wird
Stickstoff zu NOx oxidiert, wenn man ihn Temperaturen über
ca. 1400°C aussetzt. Derartige Temperaturen entstehen in
Gas- und Ölbrennerflammen üblicherweise, wenn man keine
Maßnahmen zur Temperaturreduzierung trifft.
Ein weiteres Problem ist, daß Flammen ungleichmäßig heiß
sind, daß also Bereiche größerer Temperatur (Temperatur
spitzen) in "normalen" Bereichen der Flamme eingebettet
sind. Je länger der Stickstoff in solchen Temperaturspitzen
verbleibt, um so mehr wird selbstverständlich in NOx umge
wandelt. Die entsprechenden Zusammenhänge sind bereits seit
längerer Zeit bekannt.
Man versucht ebenfalls bereits seit längerem die thermische
NOx-Bildung aus dem Luftstickstoff durch Abgasrückführung
mit entsprechender Temperaturabsenkung zu vermindern. Bei
einer solchen Rezirkulation wirken die Verbrennungsgase als
Inertgase, die dadurch, daß in ihnen kein Sauerstoff vor
handen ist, allein schon eine Verminderung der Temperatur
mit sich bringen. Wenn diese Gase zusätzlich noch eine ver
minderte Temperatur haben, ist dies ein erwünschter Neben
effekt.
In der EP-A-03 86 732 wird bereits eine Verbrennungsein
richtung für einen Zweistoffbrenner mit einer internen Re
zirkulation beschrieben. Die dortige Einrichtung hat jedoch
eine Düsenplatte auf der eine Vielzahl von Düsen angeordnet
ist, die durch ein Rohr unterschiedlich in ihrer Luft
strömung kanalisiert werden, bevor sie in einem Flammrohr
vermischt werden. Die dort beschriebene Vorrichtung weist
eine sehr komplizierte Konstruktion auf, die anscheinend
nötig ist, um in der Konstruktion mit zwei Rohren eine ge
nügend stabile Rezirkulation zu erreichen.
Nachteilig bei einer derartigen Einrichtung ist jedenfalls,
daß bei der Vielzahl von Düsen die Wartung sehr kompliziert
ist und verteuert wird, und auch schon geringe Störungen
große Nachteile im Betrieb mit sich bringen können.
Eine weitere Feuerungsanlage zum Reduzieren der Stickoxid
bildung beim Verbrennen fossiler Werkstoffe wird in der EP-
A-2 03 84 277 beschrieben, wobei dieses Verfahren ausdrücklich
darauf abzielt, die Flamme von "kühlen" Rauchgasen zu um
schließen und zu kühlen. Eine Verwirbelung ist nicht vorge
sehen und kann bei der dort vorgeschlagenen konstruktiven
Ausbildung einer Feuerungsanlage auch nicht in genügendem
Maße erfolgen. Damit wird der Effekt der Beimengung von
Inertgasen bei der Verbrennung zur Reduzierung der NOx-Bil
dung nicht genutzt und die Anlage muß suboptimal bleiben.
Ein weiterer Heizkessel für die Verbrennung flüssiger und
gasförmiger Brennstoffe wird in der DE-OS 36 28 293 vorge
schlagen, in der bereits ein Injektorkanal beschrieben ist,
der die Flamme umgibt und eine Zirkulation außerhalb dieses
erlaubt. Die dortige Konstruktion sieht jedoch eine
Zwangsrückführung des Rauchgases zwischen dem Injektorkanal
und einer Zarge mit einem angeschweißten Boden, die ent
gegengesetzt um den Injektorkanal gestülpt ist, vor. Eine
derartige Konstruktion scheint nötig zu sein, um überhaupt
eine genügende Rückführung von Verbrennungsgasen zu er
reichen, jedoch wird durch diese Konstruktion keineswegs
eine Durchmischung der Rauchgase mit den zu verbrennenden
Gasen vor dem Brenner erreicht, es wird allenfalls eine
randseitige Kühlung stattfinden. Durch die diversen Um
lenkungen des Rauchgases findet weiter eine erhebliche Stau
wirkung der Abgase statt, die der Verbrennung und der Auf
rechterhaltung einer stabilen Flamme nicht zuträglich ist.
Eine Einrichtung für Ölbrenner bei der eine Rezirkulation
mit guter Vermischung der zu verbrennenden Gase mit den
Rauchgasen stattfindet, wird in der DE-OS 40 08 692 be
schrieben, in der jedoch eine Stauscheibe mit einem Gebläse
zusammen die Durchmischung bewirkt.
Eine derartige Ausführung ist einmal technisch sehr auf
wendig, andererseits ist durch das vorhandene Gebläse ein
erhöhter Wartungsbedarf vorhanden und es wird auch in dieser
Druckschrift nur darauf abgestellt, mit kühleren Ver
brennungsgasen den Randbereich der Flamme zu kühlen. Eine
derartige Vorrichtung kann also der NOx-Reduktion nur be
schränkt und unter sehr großem Aufwand genügen.
Eine weitere Vorrichtung zum Verbrennen flüssiger oder gas
förmiger Brennstoffe, bei der eine Verwirbelung beim Brennen
stattfindet, ist in der EP-A-2 04 04 731 beschrieben, in der
eine torusförmige Brennzone durch intensive Verwirbelung und
entsprechender Leitmittel erreicht wird. Es wird jedoch
keine interne Rezirkulation der Verbrennungsgase vorge
schlagen, so daß dieses Mittel der NOx-Reduktion ungenutzt
bleibt, und die Vorrichtung daher in ihrem Wirkungsgrad zu
wünschen übrig läßt.
Schließlich ist noch die DE-OS 39 22 238 zu nennen, in der
eine Einrichtung zum Rückführen von Verbrennungsprodukten
beschrieben wird, in der eine Durchmischung des Luft-Brenn
stoff-Rauchgasgemisches bereits vor der Verbrennungszone
vorgenommen wird, in der weiter eine Einrichtung zur Zufuhr
der Verbrennungsluft, die um die Brennerdüse herum angeord
net ist, vorgesehen ist und die mit einer Einrichtung zur
Rückführung der Verbrennungsprodukte in die Verbrennungszone
ausgestattet ist. Weiterhin befinden sich an der Innenseite
des Brennerrohres Düsen zur Einbringung eines Teiles der
Verbrennungsluft, die dazu dienen, einen Niederdruck hinter
diesen Düsen zu erzeugen. Die dortige Vorrichtung hat jedoch
noch nicht die Möglichkeiten der internen Rezirkulation mit
einfachen konstruktiven Merkmalen erschlossen, so daß die
dort beschriebene Vorrichtung noch einen erheblichen kon
struktiven Aufwand treibt, und andererseits durch die dort
verwirklichte relativ weiträumige Abgasrückführung unnötige
Verluste erleidet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ver
brennung eines fließfähigen und/oder gasförmigen Brenn
stoffes möglichst vollständig unter Bildung von möglichst
wenig NOx durch optimale Vermischung, jeweils optimale
Mischungsverhältnisse und eine optimale Verweilzeit der
Verbrennungsgase in der Flamme mit möglichst einfachen kon
struktiven Mitteln zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen
Feuerungsanlage dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur
Rückführung der Verbrennungsprodukte aus einem Einsatz be
steht, der am brennerseitigen Ende des Brennerrohres in das
Brennerrohr eingesetzt ist, wobei die Verbrennung im wesent
lichen innerhalb des Einsatzes stattfindet, die Rückführung
der Verbrennungsprodukte innerhalb des Brennerrohres in
einem Zwischenraum zwischen Einsatz und Brennerrohr erfolgt,
und eine Einrichtung zum starken Verdrallen der Ver
brennungsluft vorgesehen ist.
Durch die Kombination dieser drei Merkmale wird es ermög
licht, die Verbrennungsprodukte, insbesondere die Abgase mit
einem geringen Sauerstoffgehalt in das zu verbrennende
Medium, z. B. den Ölnebel, der bereits in der Ver
brennungsluft verteilt ist, einzumischen. Da dabei sehr
hohe Viskositätsunterschiede zwischen den heißen und den
kalten Gasen bestehen, ist diese Vermischung keineswegs
ohne weiteres möglich, sondern stößt auf große Schwierig
keiten. Die sehr starke Verdrallung der Verbrennungsluft
führt hier dazu, daß die seitlich über einen großen Umfang
zugeführten Verbrennungsgase sehr gut eingemischt werden.
Dies geschieht vor der Flamme, die innerhalb des Einsatzes
brennt. Durch die sehr kurzen Wege in Verbindung mit der
guten Durchmischung, die Temperaturspitzen nicht entstehen
läßt, wird ermöglicht, daß man die Temperatur der einge
mischten Verbrennungsprodukte nicht stark erniedrigen muß.
Damit kann alle Wärme an einem Punkt entnommen werden, und
es müssen keine Einrichtungen zur Kühlung der Rauchgase
vorgesehen werden.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Ein
satz als gerader Zylinder ausgeführt, wobei dieser Zylinder
mit Abstand vom Ende des Brennerrohres eingesetzt ist, und
der Querschnitt des Zylinders wesentlich größer ist als der
Querschnitt der Zuführung der Luft in das Brennerrohr. Durch
eine derartige konstruktive Ausbildung, die einmal eine sehr
einfache Produktion des Einsatzes und einfache Strömungs
verhältnisse um den Einsatz herum ermöglicht, sowie durch
die Vorsehung eines Abstandes vom Ende des Brennerrohres,
der zur Rückführung und zur Einmischung der Verbrennungs
produkte in die Verbrennungsluft dient, wird die erfindungs
gemäße Aufgabe mit einfachen Mitteln gelöst. Das weitere
Merkmal, daß der Querschnitt des Zylinders wesentlich größer
ist, als der Querschnitt der Luftzuführung, bewirkt, daß
sich eine überkritische Drallströmung der Verbrennungsluft
ausbildet, die zu einer zentralen axialen Rückführung von
Gasen bzw. zu einer besonders starken Vermischung führt.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine Ein
richtung zur tangentialen Lufteinleitung in die Luftzu
führung, die sich um die Brennerdüse herum erstreckt, vorge
sehen. Eine derartige Einrichtung unterstützt und initiiert
die Verdrallung der Verbrennungsluft. Eine Einführung der
Verbrennungsluft um die Brennerdüse herum ist dabei aus
einfach ersichtlichen Gründen ideal.
Weiter wird vorgeschlagen, die Brennerdüse, die sich in dem
Luftzuführungsraum befindet, konisch auszubilden, und die
Seitenwände der Luftzuführung im Bereich der sich konisch
verjüngenden Innenwand (der Außenwand der Brennerdüse)
parallel zu dieser sich ebenfalls verjüngend auszuführen.
Eine derartige Ausbildung des Luftzuführungsraumes begün
stigt die überkritische Ausbildung des Dralls weiter.
Andererseits wird durch die Parallelität gewährleistet, daß
sich keine übermäßigen Staueffekte oder Rückströmungen er
geben.
Im Zusammenhang mit der überkritischen Verdrallung, die zu
einer zentralen Rückströmung führt, wird vorgeschlagen, die
konusartige Ausbildung der Außenseite der Brennerdüse mit
einer senkrechten Abschlußfläche nicht unwesentlicher Größe
zu versehen, wobei sich diese Fläche mit Abstand zur Mündung
der Brennerdüse in dem Luftzuführungsraum befindet.
Durch die Vorsehung einer solchen Fläche wird vermieden, daß
sich eine Rückströmung zentral in der Drallströmung aus
bilden kann, die evtl. Gase bis weit in den Luftzuführungs
raum hinein in den Bereich der Einrichtung zur tangentialen
Luftzuführung transportiert.
In einer bevorzugten Ausführung wird empfohlen, der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung zusätzliche Sekundärluftdüsen, die
sich um die Brennerdüse herum in den Einsatz hinein er
strecken, vorzusehen. Derartige Sekundärluftdüsen, die
wiederum in einer bevorzugten Ausführung zur Achse des
Brennerrohres hin verschwenkbar ausgebildet sind, haben den
Vorteil, daß man eine Optimierung der Lufteinleitverhält
nisse an die in dem jeweiligen individuellen Verbrennungs
raum vorhandenen Verhältnisse vornehmen kann. Insbesondere
wird man dabei das Verhältnis der eingebrachten Luft in die
Hauptluftzuführung, die tangentiale Luftzuführung, und
andererseits in die Sekundärluftdüsen verändern und kann
dann zusätzlich die Sekundärluftdüsen in ihrer Neigung ver
stellen.
Eine bevorzugte Ausführung des Einsatzes in dem Brennerrohr
erstreckt sich nur über einen Teilbereich des Brennerrohres
und läßt den überwiegenden Teil des Brennerrohres frei. Eine
derartige Ausbildung besitzt Vorteile im Wärmeübergang der
heißen Abgase an die Wände der Feuerungsanlage, sowie für
die Ausbildung einer stabilen Flamme innerhalb des Ein
satzes.
Ergänzend wird vorgeschlagen, daß das Abgas nur an der der
Brennerdüse gegenüberliegenden Seite des Brennerrohres durch
einen Auslaß die Verbrennungsvorrichtung verlassen kann. Den
Auslaß an einer solchen Stelle anzubringen, hat neben den
deutlichen konstruktiven Vorteilen durch die größtmögliche
Entfernung von den Zuleitungen auch noch den Vorteil, daß
diese Maßnahme zu der Ausbildung stabiler Strömungsverhält
nisse in der Verbrennungsvorrichtung einen entscheidenden
Beitrag liefert.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein gattungsgemäßes Ver
fahren zum Betreiben einer Feuerungsanlage, bei dem die dem
Brennerrohr zugeführte Luft mit einem überkritischen Drall
eingeleitet wird. Unter "überkritischen" Drall ist dabei zu
verstehen, daß die Luft in eine so starke Rotationsbewegung
versetzt worden ist, daß sich eine zentrale Rückströmung
ausbildet. Trifft eine derart in Rotation versetzte Luft
strömung auf eine Erweiterung des sie führenden Raumes,
finden starke Verwirbelungen statt. Diese Verwirbelungen
werden in der vorliegenden Erfindung dazu genutzt eine be
sonders gute Vermischung der kalten Frischluft, dem zuge
führten Brennstoff und den rückgeführten Verbrennungspro
dukten zu bewirken.
Dabei wird vorgeschlagen, daß die Verbrennungsprodukte der
art rückgeführt werden, daß sie eine ca. 200 bis 300°C
niedrigere Temperatur als die Flamme beim Einmischen be
sitzen. Damit sind die Verbrennungsgase wesentlich heißer
als die frisch zugeführte Luft und der Brennstoff und be
sitzen eine wesentlich andere Viskosität, aber dies wirkt
sich nicht nachteilig auf die Vermischung aus, da sie mit
den erfindungsgemäßen Maßnahmen sichergestellt wird.
Andererseits ist natürlich eine möglichst heiße Rückführung
der Verbrennungsprodukte erwünscht, da dann eine optimale
Verbrennung stattfindet, und die gesamte mit der Flamme
erzeugte Wärme in einem möglichst kleinen Bereich freige
setzt wird.
Insbesondere ist es für die Verringerung der NOx-Bildung
vorteilhaft, wenn die Temperatur der Flamme auf eine
Temperatur unterhalb der Schwellentemperatur zur NOx-Bildung
abgesenkt wird. Eine derartige Absenkung ist bei Schweröl
sowie bei Gasflammen möglich, wenn eine stabile Flamme mit
einer genügenden Zufuhr von Inertgasen mit verringerter
Sauerstoffzufuhr unterhalten wird.
Weiter wird vorgeschlagen, ungefähr ein Drittel der gesamten
zur Verbrennung zugeführten Luftmenge durch Sekundärluft
düsen einzublasen. Dadurch, daß ein derartig beträchtlicher
Teil der Luft durch die Sekundärluftdüsen eingeblasen wird,
beeinflussen diese das Strömungsverhalten am Beginn des
Einsatzes wesentlich. Sie führen die verwirbelte und ge
mischte Luft aus dem Verwirbelungs- bzw. Mischbereich heraus
indem sie hinter sich einen Unterdruck erzeugen. Dieser
Unterdruck führt weiter zu einer vermehrten Zufuhr von rück
geführten Verbrennungsprodukten durch den zwischen dem Ein
satz und dem Brennerrohr verbleibenden Zwischenraum.
Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, daß die Sekun
därluftdüsen in einem Winkel im Bereich von 30 Winkelgraden
aus der axialen Richtung ausgelenkt nach innen zur Achse des
Brennerrohres angeordnet werden. Eine derartige Anstellung
bewirkt ein besonders günstiges Strömungsverhalten für eine
stabile Flamme mit einer großen Rückführmenge von Ver
brennungsprodukten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der begleitenden
Zeichnungen im einzelnen erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Heizkessels
nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in
Längsschnittdarstellung;
Fig. 2 die tangentiale Luftzuführung in Querschnitts
darstellung entlang der Linie A-B in Fig. 1;
Fig. 3 die Strömungsverhältnisse beim Einsatz eines
erfindungsgemäßen Einsatzes in das Brennerrohr
ohne gleichzeitige Verdrallung der Luft; und
Fig. 4 die Strömungsverhältnisse in einem erfindungs
gemäßen Brennerrohr mit Verdrallung der Ver
brennungsluft.
Die gesamte Vorrichtung zur Verbrennung mit der Einrichtung
zur Rückführung der Verbrennungsprodukte ist in Fig. 1 dar
gestellt. Das Brennerrohr 10 ist mit dem Abgasauslaß 22 auf
der linken Seite und der Brennerdüse 12 auf der rechten
Seite dargestellt. In das Brennerrohr 10 ist der Einsatz 14
eingesetzt, wobei zwischen dem Einsatz 14 und dem Brenner
rohr 10 ein Zwischenraum 16 zur Rückströmung der Ver
brennungsprodukte freigelassen ist. Deutlich ist ein Abstand
zwischen dem Einsatz 14 und dem Ende des Brennerrohres zu
erkennen. In diesen Raum wird Luft um die Brennerdüse 12
herum eingeführt. Diese Luft wird in der Luftzuführung
tangential um den Brenner herum eingeführt und wird dann
durch die konische Verengung 26 des Luftzuführungsraumes um
die Brennerdüse herum unter Drall eingebracht. Dieser Drall
wird durch die Erweiterung 24 des hier zur Verfügung
stehenden Raumes in dem Brennerrohr 10 bzw. in dem Einsatz
14 überkritisch, so daß sich eine zentrale Rückströmung
ausbilden könnte. Damit diese Rückströmung nicht sich bis
in die Luftzuführung erstreckt, ist um die Brennerdüse 12
herum die Außenwand 28 mit der konischen Ausbildung mit
einer Abschlußfläche versehen, die dazu dient, diese
Strömungsverhältnisse zu begrenzen.
Weiter sind Sekundärluftdüsen 20 vorgesehen, die sich in
den Einsatz 14 erstrecken. Sie können mindestens bis zu
einem Winkel von ca. 30° nach innen verschwenkt werden und
dienen zum einen dazu, die Verwirbelung und Vermischung zu
unterstützen und zum anderen dazu, die abgasrückführende
Strömung durch den Unterdruck, den sie hinter sich erzeugen,
zu verstärken.
Der Einsatz 14 wird typischerweise einen Durchmesser von ca.
80% des Gesamtflammrohrdurchmessers besitzen. Seine Länge
wird typischerweise 20 bis 50% der Flammrohrlänge besitzen.
Die Temperatur der Verbrennung wird mit diesen Maßnahmen von
ca. 1600° auf 1300° herabgesetzt werden können. Die Ver
weilzeit im Bereich sehr hoher Temperaturen wird ebenfalls
herabgesetzt. Insgesamt kann eine Reduktion um bis zu 50%
der NOx-Konzentration erreicht werden. Im Brennerrohr 10
selbst wird die Geschwindigkeit der Gase klein sein, daher
wird der Luftdruckwiderstand nicht unnötig erhöht werden.
In der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung 18 zur Luftzu
führung ist ein Schieber 32 mit einer runden Abschlußkante
34 dargestellt, der dazu dient, die Luftmenge die tangential
zugeführt wird, zu reduzieren ohne die Strömungsverhältnisse
zu verändern.
In den Fig. 3 und 4 ist schematisch verdeutlicht, auf welche
Weise die Verdrallung der zugeführten Verbrennungsluft zu
verbesserter Rückführung von Verbrennungsprodukten und zu
besserer Durchmischung führt.
Durch die optimale Durchmischung kann mehr Inertgas zuge
führt werden und die Verbrennungstemperatur weiter gesenkt
werden, ohne daß es zu unvollkommener Verbrennung kommt.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprü
chen und der beiliegenden Zeichnung offenbarten Merkmale der
Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kom
bination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren ver
schiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
10 Brennerrohr
12 Brennerdüse
14 Einsatz
16 Zwischenraum
18 Einrichtung zur Luftzuführung
20 Sekundärluftdüsen
22 Abgasauslaß
24 Erweiterung
26 Verengung
28 Außenwand
30 Abschlußfläche
32 Schieber
34 Abschlußkante
12 Brennerdüse
14 Einsatz
16 Zwischenraum
18 Einrichtung zur Luftzuführung
20 Sekundärluftdüsen
22 Abgasauslaß
24 Erweiterung
26 Verengung
28 Außenwand
30 Abschlußfläche
32 Schieber
34 Abschlußkante
Claims (17)
1. Vorrichtung zur Verbrennung von fließfähigen und gasför
migen Brennstoffen
- - mit einer in einem Brennerrohr (10) angeordneten Brennerdüse (12) zur Zufuhr des Brennstoffes,
- - mit einer Einrichtung zur Zufuhr der Verbrennungs luft, die um die Brennerdüse (12) herum angeordnet ist, und
- - mit einer Einrichtung zur Rückführung der Ver brennungsprodukte und/oder Abgase in die Ver brennungszone,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Einrichtung zur Rückführung der Verbrennungsprodukte aus einem Einsatz (14) besteht, der am brennerseitigen Ende in das Brennerrohr (10) eingesetzt ist, wobei die Verbrennung im wesentlichen innerhalb des Einsatzes (14) stattfindet,
- - die Rückführung der Verbrennungsprodukte innerhalb des Brennerrohres (10) in einem Zwischenraum (16) zwischen Einsatz (14) und Brennerrohr (10) erfolgt, und
- - eine Einrichtung zum starken Verdrallen der Verbrennungs luft vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Einsatz (14) aus einem geraden Zylinder besteht, wobei
dieser Zylinder mit Abstand vom Ende des Brennerrohres (10)
eingesetzt ist und der Querschnitt des Zylinders wesentlich
größer ist als der Querschnitt der Zuführung der Luft in das
Brennerrohr (10).
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (18) zur tangen
tialen Lufteinleitung in die Luftzuführung, die sich um die
Brennerdüse (12) herum erstreckt, vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch eine konische Ausbildung der Außenwände
der sich im Luftzuführungsraum (18) befindlichen Brennerdüse
(12), wobei die Seitenwände der Luftzuführung (18) im Be
reich der sich konisch verjüngenden Innenwand parallel zu
dieser sich ebenfalls verjüngend verlaufen.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die konusartige Ausbildung der
Außenseite der Brennerdüse (12) eine senkrechte Abschluß
fläche (30) nicht unwesentlicher Größe aufweist, die sich
mit Abstand zur Mündung der Brennerdüse (12) in dem Luftzu
führungsraum (18) befindet.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet, durch zusätzliche Sekundärluftdüsen (20), die
um die Brennerdüse (12) herum, sich in den Einsatz (14) hin
ein erstreckend, angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sekundärluftdüsen (20) im wesentlichen zur Achse des
Brennerrohres (10) hin verschwenkbar ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Einsatz (14) in dem Brenner
rohr (10) sich nur über einen Teilbereich des Brennerrohres
(10) erstreckt, und der überwiegende Teil des Brennerrohres
(10) freibleibt.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß ein Auslaß (22) an der der
Brennerdüse (12) gegenüberliegenden Seite des Brennerrohres
(10) vorgesehen ist, durch den das bei der Verbrennung ent
stehende Abgas die Verbrennungsvorrichtung verlassen kann.
10. Verfahren zum Betreiben einer Feuerungsanlage mit einem
Brennerrohr und einem Einsatz am brennerseitigen Ende des
selben, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Brennerrohr
(10) zugeführte Luft mit einem überkritischen Drall einge
leitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
Verbrennungsprodukte, insbesondere Abgase, mit einer um ca.
200 bis 300°C gegenüber der Flammentemperatur abgesenkten
Temperatur in die Verbrennungsluft eingemischt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich
net, daß die Rückführung der Verbrennungsprodukte innerhalb
des Brennerrohres (10) in einem Zwischenraum (16) zwischen
Einsatz (14) und Brennerrohr (10) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flammentemperatur durch die Ein
mischung von rückgeführten Verbrennungsprodukten auf eine
Temperatur unterhalb der Schwellentemperatur zur NOx-Bildung
abgesenkt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeich
net, daß ein Drall der rezirkulierten Verbrennungsprodukte
verhindert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß durch Sekundärluftdüsen (20) etwa ein
Drittel der gesamten Luftmenge eingeblasen wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sekundärluftdüsen (20) in einem
Winkel im Bereich von 30° nach innen zur Achse des Brenner
rohres (10) angestellt werden.
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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GR960403611T GR3022148T3 (en) | 1991-04-20 | 1996-12-23 | Device for the combustion of fluid or gaseous fuels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4113412A DE4113412C2 (de) | 1991-04-20 | 1991-04-20 | Vorrichtung zur Verbrennung von flüssigem oder gasförmigem Brennstoff für eine Feuerungsanlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4113412A1 true DE4113412A1 (de) | 1992-10-22 |
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