DE4241883C2 - Brenner für gasförmigen Brennstoff - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brenner für gasförmigen Brennstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

EP 008 842 A1 offenbart einen derartigen Brenner für gasförmigen Brennstoff. Dieser Brenner umfaßt ein inneres Brennerrohr und ein äußeres Brennerrohr, welches das innere Brennerrohr koaxial umschließt. Während das innere Brennerrohr zur Zufuhr von fettem gasförmigen Brennstoff vorgesehen ist, dient das äußere Brennerrohr zur Zufuhr von magerem gasförmigen Brennstoff. EP 008 842 A1 offenbart nicht, wo die Brennstoffgemische gebildet werden, aber offensichtlich wird weder der fette gasförmige Brennstoff, noch der magere gasförmige Brennstoff innerhalb des Brenners gebildet. Insbesondere ist in EP 008 842 A1 angegeben, daß ein Ansaugen von Luft nicht erforderlich ist, und daß die Heißluft eine höhere Temperatur als das fette Gas hat.

DE 38 26 279 A1 offenbart einen anderen Brenner mit zwei Durchgängen. Beide Durchgänge enthalten ausschließlich Gas. Die Luft wird einfach in eine große Durchführung geleitet und strömt aus deren offenen Ende in den Bereich des Ofens, wo sie schließlich mit beiden Gasströmen gemischt wird.

US 5,154,598 offenbart einen Brenner mit einer Durchführung für ein Brennstoff-Luftgemisch und Düsen, welche reinen Brennstoff direkt in eine Verbrennungszone in der Nähe der Durchführung fördert.

US 2,935,128 offenbart einen Brenner mit einem ersten Zufuhrkanal, der getrennt ist von einem zweiten Zufuhrkanal, mit dem in einem Abstand von der Brennerwand angeordnete Austrittsöffnungen verbunden sind, wobei durch die getrennten Zufuhrkanäle voneinander getrennte Luft/Brennstoffgemische zuführbar sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen möglichst niedrigen NO_x-Anteil in den Abgasen eines Brenners zu erzielen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei diesem Brenner für gasförmige Brennstoffe können durch getrennte Zufuhrkanäle (Ringkanal, der getrennt ist von einem Rohr) voneinander getrennte Luft/Brennstoffgemische zugeführt werden. Dabei ist zum Ansaugen von Primärluft in einem Abstand von der Mündung des eine Zufuhröffnung für gasförmigen Brennstoff vorgesehen und zusätzliche Öffnungen für die Zufuhr von gasförmigen Brennstoffen sind so angeordnet, daß gasförmiger Brennstoff unter Ansaugen von Primärluft zusätzlich in den ersten Zufuhrkanal eingeleitet wird. Somit sind zwei voneinander getrennte Ansaugabschnitte gebildet. Dadurch werden zwei Gemischstufen aus Gas und Luft gebildet, die voneinander getrennt zugeführt werden: eine in eine Brennerschale und die andere in den Ofen hinter der Brennerschale. Dadurch werden Abgasströme erzeugt, die derart zusammenwirken, daß ein beachtlich niedriger NO_x-Ausstoß am Auslaß des Ofens erzielt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Eine bspw. Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt, der einen Brenner mit Öffnungen für ein Vorgemisch an einer ersten Stufe und an einer zweiten Stufe zeigt, die voneinander beabstandet sind und Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist, und in eine Brennerkappe bzw. Brennerschale in einer Ofenwand eingebaut ist.

Fig. 2 einen Teilschnitt eines Ansaugkopfs und eines Ansaugrohrelementes eines Brenners gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 eine Schnittsansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Brenners gemäß der vorliegenden Erfindung, der in einen flachen Block einer Ofenwand eingebaut ist, wobei zusätzliche Sekundärluft vorgesehen ist.

Unter "Primärluft" ist Luft zu verstehen, die mit dem gasförmigen Brennstoff gemischt wird, bevor die Verbrennung beginnt, wohingegen der Ausdruck "Sekundärluft" für Luft verwendet wird, die mit dem Brennstoff gemischt wird, nachdem die Verbrennung begonnen hat.

Die Ausdrücke "erste Stufe" und "zweite Stufe" oder "erste Vorgemischstufe" und "zweite Vorgemischstufe" geben Stufen an, die voneinander getrennt und dazu bestimmt sind, ein Vorgemisch getrennt und an unterschiedlichen Stellen in die Verbrennungszone einzuführen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 bezeichnet die Nummer 10 eine Ofenwand, an der ein Schalenblock 11 angebracht ist, der mit einem Loch 12 für die Einführung des Brenners versehen ist.

Der Brenner 9 ist in das Loch 12 eingebaut und wird mit gasförmi­ gem Brennstoff an dem Rohrelementaufbau 24 versorgt, der durch eine mittig angebrachte Brennstofföffnung 21 und ein Paar von diametral gegenüberliegenden Brennstofföffnungen 25 zugeführt wird und folglich in zwei getrennten Stufen eines Vorgemisches zugeführt wird. Der Brennstoff, der durch die Öffnung 21 angesaugt wird, vermischt sich mit der Primärluft, die durch die Lufteinlassöffnung 26 eingeführt wird und der Brennstoff, der durch die Öffnungen 25, 25 angesaugt wird, vermischt sich mit der Primärluft, die durch den Lufteinlaß 26 eingeführt wird (Fig. 1).

Im Nachfolgenden wird die Stufe, die durch die Öffnungen 25, 25 ausgebildet ist als "erste Vorgemischstufe" bezeichnet.

Demgemäß wird das Vorgemisch, das durch die Mischdüse bzw. Ansaugdüse 21 gebildet und als "zweite Stufe" bezeichnet wird innerhalb des Rohres 30 des Brenners zu der Brennerspitze 32 transportiert, die in den Verbren­ nungsraum vorsteht, während das Vorgemisch aus der ersten Stufe, das durch die Mischdüsen 25, 25 gebildet ist, längs des Rin­ graumes 19 zu den entsprechenden Düsen 27, 27 transportiert wird.

Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Düsenhals, der einen Abschnitt des Brenners 9 umfaßt, der an einem Verbindungsrohr 15 angeschraubt ist, der an die Spitze 16 des Brenners angeschraubt ist, in der mehrere Öffnungen 27 vorgesehen sind. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet Befestigungsbügel zum Anbringen des Verbindungsrohres 15 an das Gehäuse 17.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine einzige Öffnung 21 für den Brennstoff der zweiten Stufe an dem Einlass des Vorgemischrohrs 30 für die zweite Stufe vorgesehen, wobei das Rohr zwischen dem Düsenhals 14 und der Spitze 16 eingespannt ist und so gehalten wird. Die Bezugszeichen 25, 25 bezeichnen Doppelöffnungen für den Brennstoff der ersten Stufe und das Bezugszeichen 26 bezeichnet den Einlass des Vorgemisches der ersten Stufe, der offen ist, um Luft im wesentlichen um den Umfang des Brenners zuzuführen, wobei der Einlass nur an den Stellen der gegenüberliegenden Enden der zweiten Stufe der Lufteinlassleitung 29 abgeschlossen ist.

Der Einlass 26 leitet Luft zu den Öffnungen 25, 25, um ein Vorgemisch zu erzeugen, das als "erstes Stufenvorgemisch" bezeichnet wird, das längs des Rin­ graumes 19 zu den Vorgemischöffnungen 27 der ersten Stufe strömt, die an dem Abschnitt der ersten Stufe der Spitze bzw. Düse 16 direkt stromabwärts von der Vorgemischkammer 28 der ersten Stufe angeordnet sind.

Die Lufteinlassöffnung der zweiten Stufe trägt die Nummer 29 und ist vom Einlass 26 getrennt. Sie führt zu dem oben genannten Vorgemischrohr 30 der zweiten Stufe, das an die Vorgemischspitze 32 der zweiten Stufe führt, die in die Vorgemischspitze 16 der ersten Stufe eingeschraubt ist und eine Vorgemischkammer 33 der zweiten Stufe enthält, die an die Vorgemischöffnungen 34 der zweiten Stufe führt, zum Ableiten des Vorgemisches der zweiten Stufe.

Betrachtet man das Einlassende des Brenners in Fig. 1, so ist ein Lufteinlassteuerungsverschluß 40 vorgesehen, mit einer Steuerung der Luft der zweiten Stufe, die mit einem oval geformten Schlitz 41 versehen ist und in Verbindung mit einem Luftsteuerungs­ abschnitt 42 der ersten Stufe gesteuert wird, der durch läng­ liches Verschieben eingestellt bzw. gesteuert werden kann, um den Zufluß an Primärluft an beide der ersten und zweiten Stufen durch die Einlässe 26 und 29 zu erhöhen oder zu vermindern. Die Nummer 43 bezeichnet eine Feststelleinrichtung zum Festhalten des Luftverschlusses 40 in seiner longitudinalen Stellung. Vorzugs­ weise wird die oval geformte Öffnung 41 so angeordnet, daß sie einen Zufluß von Sekundärluft nur während des Betriebs erlaubt, aber beim Hochfahren bzw. Starten des Brenners geschlossen ist.

Mit Bezug zur Fig. 1 erkennt man demgemäß, daß beim Betrieb des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 der Vorgemischfluß der ersten Stufe durch die Vorgemischöffnungen 27 der ersten Stufe in einer Richtung im wesentlichen entlang der Brennerwand oder der Oberfläche der Brennerschale strömt, wie es durch den Pfeil (a) dargestellt ist. Sekundärluft, die wahlweise vorgesehen ist, fließt nach außen durch den Zwischenraum 35, wie es durch den Pfeil (b) dargestellt ist. Der Pfeil (c) bezeichnet den Gesamt­ fluß des Vorgemischflusses der ersten Stufe und des Flusses der Sekundärluft, nachdem sie miteinander vermischt sind, und bezeichnet die allgemeine Richtung des Flusses des Gemisches innerhalb der Brennerschale 11.

Der Pfeil (d) zeigt die allgemeine Fließrichtung des Vorgemischflusses der zweiten Stufe, und der Pfeil (e) bezeichnet die Fließrichtung von verbrauchtem Gas von Bewegungen innerhalb des Ofens. Der Pfeil (f) bezeichnet den Zustand und die allgemeine Fließrichtung nach dem Mischen der Ströme der ersten und der zweiten Stufe mit einem Sekundärluftstrom, der wahlweise vorgesehen werden kann.

Die Vorgemischöffnung 34 ist "abgestuft" oder longitudinal von den Vorgemischöffnungen 27 getrennt, um unterschiedliche Flüsse an unterschiedlichen Stellen im Verbrennungsbereich einzuführen. Dies ist ein wichtiges Merkmal und bringt viele Vorteile mit sich.

Fig. 2 ist ein Teilschnitt einer Ausführungsform eines Ansaugkopfes und eines Rohrelements, das mit einem Ausführungsbeispiel verwendet werden kann. Die Teile sind entsprechend den Teilen aus Fig. 1 nummeriert, wobei Fig. 2 eine Seitenansicht und Fig. 1 eine Draufsicht ist.

Das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Anschluss für den Brennstoff, der durch die Brennstoffleitung 23 fließt, die in ein Rohr 24 geschraubt ist. Der Brenn­ stoff wird durch die Öffnungsstruktur geführt, die die Öffnung 21 und die Doppelöffnungen 25 aufweist, umfassend die Brennstoff­ strahlen bzw. -düsen 21 und 25 der zweiten und ersten Stufe. Auf diese Art und Weise verbindet sich der Brennstoff der ersten Stufe mit Primärluft, die durch den Lufteinlaß 26 (Fig. 1) der ersten Stufe eingeführt wird und strömt nach vorne durch die Vorgemischkammer 28 der ersten Stufe und aus den Vorgemischöff­ nungen 27 der ersten Stufe. Gleichzeitig fließt Primärluft der zweiten Stufe nach innen durch die Lufteinlaßöffnung 29 der zweiten Stufe (Fig. 1 und 2) und wird mit Brennstoff an der Brennstofföffnung 21 der zweiten Stufe gemischt und in das Vorgemischrohr 30 der zweiten Stufe eingeführt, um zu der Vorgemischkammer 33 für die zweite Stufe nach vorne zu fließen und aus der Öffnung 34 der zweiten Stufe ausgeblasen zu werden.

Vorzugsweise unterscheiden sich die Vorgemische der ersten und zweiten Stufe voneinander. Insbesondere ist das Vorgemisch der zweiten Stufe viel fetter als das Vorgemisch der ersten Stufe, wie es nachfolgend genauer dargelegt wird.

In Fig. 3 bezeichnet die Nummer 13 einen optionalen Verschluß 13 für Sekundärluft, der mit dem Gehäuse 17 verbunden ist, um vorwärts und rückwärts verschiebbar einstellbar zu sein, damit Sekundärluft in den Ringraum 35 zwischen dem flachen Block 18 und dem Außendurchmesser der Brennerspitze 16 der ersten Stufen einströmen kann.

Im wesentlichen entsprechen die Flüsse aus Fig. 3 denen aus Fig. 1, umfassend den Vorgemischstrom (a) der ersten Stufe, den Sekundärluftstrom (b), den Gemischstrom (c) nach dem Mischen des Vorgemisches der ersten Stufe mit der Sekundärluft, den Vor­ gemischstrom (d) der zweiten Stufe, den Strom (e) des ver­ brauchten Gases und den gemischten Gasstrom (f) nach dem Mischen der Ströme der ersten Stufe und der zweiten Stufe und den Strom des verbrauchten Gases (e).

Es ist wichtig, dass es einen signifikanten länglichen Abstand zwischen der Öffnung 34 der zweiten Stufe und den Öffnungen 27 der ersten Stufe gibt. Dies gibt eine gute Mischung der voneinander beabstandeten Ströme bzw. Flüsse (a) und (b) verbunden mit den Flüssen, die in diesem Bereich vorkommen.

Demgemäß ist es offensichtlich, daß in den Brennern aus Fig. 1 und 3 das Vorgemisch (a) der ersten Stufe vorzugsweise sehr mager ist und sich mit der Sekundärluft (b) (die optional ist) vermischt und in der Schale als Strom (c) verbrennt, falls Sekundär­ luft vorhanden ist. Die vorzugsweise sehr magere Mischung der ersten Stufe brennt bei einer geringen Temperatur mit einer geringen NOx-Emission. Gleichzeitig kommt das Vorgemisch (d) der zweiten Stufe, das vorzugsweise sehr fett ist, in den Brenner mit einer hohen Geschwindigkeit und vermischt sich kräftig mit den verbrauchten Gasen (e) aus dem Ofen. Das fette Vorgemisch der zweiten Stufe verbrennt auch mit einer geringen NOx-Emission. Die Bewegungsenergie bzw. der Impuls des Stromes (d) ist so bestimmt, daß er stark genug ist, um die Ströme (a) und (b) längs der heißen Oberfläche des Brennerblockes (18) und der Brennerwand (10) aus Fig. 3 und der entsprechenden Brennerwand aus Fig. 1 niederzudrücken, wobei das Nachgemisch (f) die Verbrennung längs der Brennerwand 10 (Fig. 3) vervollständigt. Der Abstand zwischen der Brenneröffnung 34 der zweiten Stufe und den Brenneröffnungen 27 der ersten Stufe kann so in einer optimalen Art und Weise bestimmt werden, um eine flache Flamme zu erzeugen und der Vorsprung der Brennerspitze 34 der zweiten Stufe kann in einer ähnlichen Weise optimiert werden, so daß sie zusammenwirken, um einen Brenner mit einer sehr geringen NOx-Emission zu erzeugen.

Demgemäß ist es zweckmäßig, daß die Verbrennung beim Betrieb dieses Brenners in drei unterschiedliche Verbrennungszonen aufgeteilt sein kann. Das Vorgemisch der ersten Stufe erzeugt eine Verbrennungszone, die an dem Brennerblock und der Wand anliegt, wodurch ein pulsförmiges Brennen oder eine vollständige Lösung der Flamme von dem Brenner vermieden wird, was ein instabiler Zustand wäre.

Die Öffnungsgrößen, die leicht bestimmt werden können, sehen eine vorbestimmte Kontingentierung des Brennstoffverbrauchs zwischen der ersten und zweiten Stufe vor. Obwohl unterschiedliche Verhältnisse verwendet werden können, hat sich herausgestellt, daß in vielen Fällen eine gleichmäßige Kontingentierung des Brennstoffes optimal ist.

Da das Vorgemisch der ersten Stufe vorzugsweise magerer ist als das Vorgemisch der zweiten Stufe, können die Größen der jeweili­ gen Öffnungen in der Spitze und die Größe der Durchmesser der Zuführrohre verwendet werden, um das Luft-Brennstoffverhältnis der Gesamtverbrennung zu steuern. Für das Luft-Brennstoff­ verhältnis der zweiten Stufe hat sich herausgestellt, daß ein Wert zwischen etwa 1 : 1 und etwa 5 : 1 optimal ist (für Erdgas), der weit unterhalb des stöchiometrischen Verhältnisses liegt. Das Vorgemisch der ersten Stufe hat vorzugsweise ein Luft-Brennstoff­ verhältnis von etwa 15 : 1 zu 20 : 1 das ziemlich mager ist und deutlich über dem stöchiometrischen Verhältnis liegt (das stöchiometrische Verhältnis für Methan ist etwa 9 : 1). Etwas Luft kann wahlweise in den Ofen als Sekundärluft eintreten, falls der Gebrauch von Sekundärluft zweckmäßig ist. Der Sekundärluftstrom kann durch Bestimmen der Querschnittsfläche des Sekundärluft­ durchlasses 35 gesteuerte werden. In vielen Fällen kann eine minimale NOx-Emission ohne die Verwendung von Sekundärluft erreicht werden.

Demgemäß ist es offensichtlich, dass die Merkmale des Brenners die Notwendigkeit für eine genaue und individuelle Steuerung der Teile durch den Bediener eliminieren, keine weiteren Eingriffe als bei bestehen­ den Brennern erfordern und einen Brenner vorsehen, der weniger empfindlich gegenüber zusätzlichen Luftströmen ist, als herkömm­ liche Brenner.

Wenn Brennstoff verbrannt wird, der Wasserstoff enthält, erhöht sich die NOx-Emission bei den meisten Brennern. Dagegen behält der mehrstufige Brenner das gleiche Niveau der NOx-Emission bei oder kann sogar das Niveau der NOx-Emission reduzieren.

Gemäß dem Betrieb des Brenners, wenn Luft oder Brennstoff der zweiten Stufe nicht zugeführt wird, vermindert sich die Geschwindigkeit des Vorgemisches der zweiten Stufe der Öffnungen 34 und glättet nicht länger die Flammen gegen die Brennerwand. Die sich ergebende Flamme wird dann eine eingewic­ kelte bzw. eingerollte Flamme (mit einer Involute), die sehr stabil ist. Dies ist ein wertvolles Merkmal, durch das der Brenner in einem kalten Ofen leicht zu starten ist.

Beim Betrieb des Brenners werden die Verschlüsse in eine Startstellung gesetzt und eine erste Zündung wird durch Einstellen des Verschlusses 42 erreicht, wodurch die Zufuhr der Vorgemischluft bei 29 unterbrochen wird und ein stöchiometrisches Gemisch der ersten Stufe erzeugt wird, bei dem Luft der ersten Stufe durch die Öffnungen 25, 25 angesaugt wird. Das Vorgemisch, das sich bei der ersten Stufe ergibt, fließt nach außen durch Vorgemischöffnungen 27 der ersten Stufe. Wenn der Verschluß 41 für die Luft der zweiten Stufe geschlossen ist, strömt der Brennstoff der zweiten Stufe aus der Düse 34 der zweiten Stufe ohne Luft. Der Sekundärluftverschluß 13 ist geschlossen. Wenn die Betriebstemperatur erreicht wird, werden die Verschlüsse von neuem eingestellt. Ein mageres Vorgemisch der ersten Stufe strömt aus der Vorgemischöffnung 27 der ersten Stufe. Der Sekundärluftverschluß 13 wird entsprechend dem Luftbedarf des bestehenden Ofens eingestellt und falls zusätzliche Sekundärluft vorgesehen werden soll, fließt sie aus dem Durchlaß 35 für Sekundärluft. Die Ströme treffen in der Schale oder auf der Ofenwand zusammen, mischen sich und brennen. Der Verschluß 41 der zweiten Stufe kann vorzugsweise nur vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen werden und wird auf die vollständig geöffnete Stellung eingestellt, worauf ein fettes Vorgemisch der zweiten Stufe aus der Öffnung 34 strömt und an der Ofenwand brennt. Durch das Aufeinandertreffen und Mischen mit dem mageren Vorgemisch der ersten Stufe vervollständigt es den Verbrennungszyklus in einer Art und Weise, daß eine über­ raschend geringe NOx-Emission erreicht wird.

Es wird festgestellt, daß die Ströme aus Fig. 1 von den Vor­ gemischöffnungen 27 der ersten Stufe nach außen längs der Schalenoberfläche des Brennerblockes 11 gerichtet sind, während die Ströme aus Fig. 3 aus denselben Öffnungen 27 längs der Wand 10 des Brenners gerichtet sind. Die Schalenwand und die Ofenwand sind vollkommen und funktionell äquivalent zueinander und wenn der Fluss des Vorgemisches längs der Wand des Ofens fließt, so soll dies auch ausdrücken, dass der Fluss nicht nur direkt längs der Wand 18 aus Fig. 3 fließt, sondern auch längs der Wand der Schale 11, die selbst innerhalb und angrenzend an die Wand 10 angeordnet ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.

Es wird festgestellt, daß es wichtig ist, eine Anzahl von unterschiedlichen Vorgemischen für den Verbrennungsvorgang längs getrennter und unterschiedlicher Wege vorzusehen und die einzelnen Vorgemische an getrennten Stellen innerhalb des Verbrennungsbereiches einzuführen.

Es wird ein sehr mageres Gemisch als getrennte Stufe durch die Öffnungen 27, 27 angrenzend an die Oberfläche der Brennerschale (oder der Brennerwand) eingeführt. Gleichzeitig wird eine vollständig getrennte Stufe eines primären Vorgemischs (einer anderen Zusammensetzung) durch die voneinander beabstandeten Düsen 34, 34 eingeführt, wobei dieses Gemisch vorzugsweise ein sehr fettes Gemisch ist. Folglich ist es sehr vorteilhaft, zwei unterschiedliche Gemische an zwei unterschiedlichen Stellen an zwei unterschiedlichen Punkten vorzusehen, wobei ein Gemisch wesentlich fetter als das andere Gemisch ist. Vorzugsweise ist das eine Gemisch fetter als das stöchiometrische Verhältnis während das andere Gemisch wesentlich magerer ist als das stöchiometrische Verhältnis. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal ist es, daß die Gemischstufe, die magerer ist als das stöchiometrische Verhältnis, im wesentli­ chen längs der Oberfläche der Brennerschale oder der Brennerwand eingeführt wird, während die wesentlich fettere Gemischstufe an einer Stelle eingeführt wird, die von der Brennerschale oder der Brennerwand entfernt ist. Ferner ist es weiter vorteilhaft, daß das Gemisch, das fetter ist als das stöchiometrische Verhältnis mit einer höheren Geschwindigkeit einströmt, als das Gemisch der anderen Stufe, wobei es in eine Richtung das Verbrennungsgemisch gegen entweder die Brennerschale oder die angrenzende Oberfläche der Brennerwand abflacht.

Es wird festgestellt, daß obwohl die Zeichnungen nur zwei solche Stufen von Vorgemischen darstellen, es auch möglich ist, drei oder mehr als drei Stufen vorzusehen, die alle voneinander getrennt und so angeordnet sind, daß ein abgestufter Vorgang ereicht wird. Ferner wird festgestellt, daß die relativen Stellungen der getrennten Stufen variiert oder für jeden Einzelfall abgewandelt werden können. Der Brenner kann auch am Boden oder an der Decke eines Ofens eingebaut werden.

Es können unterschiedliche Abstände zwischen den Stufen vorgesehen sein; unterschiedliche Anzahlen von Stufen können vorgesehen sein; die Stellungen der Stufen bezüglich zueinander können umgekehrt oder abgewandelt sein. Änderungen können auch im Anreicherungsgrad oder im Grad des Luft/Brennstoff­ verhältnisses der jeweiligen Stufen ausgeführt werden.

Claims (12)

1. Brenner für gasförmige Brennstoffe, mit Austrittsöffnungen (27), die nahe der Brennerwand in eine Verbrennungszone münden, und mit Austrittsöffnungen (34), die in einem Abstand von der Brennerwand in die Verbrennungszone münden, wobei
die nahe der Brennerwand angeordneten Austrittsöffnungen (27) mit einem Ringkanal (19) verbunden sind, der getrennt ist vom Inneren eines Rohres (30), mit dem die in einem Abstand von der Brennerwand angeordneten Austrittsöffnungen (34) verbunden sind, wobei durch den Ringkanal (19) und das Rohr (30) voneinander getrennte Luft/Brennstoffgemische zuführbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum Ansaugen von Primärluft in einem Abstand von der Mündung des Rohres (30) eine Zufuhröffnung (21) für gasförmigen Brennstoff vorgesehen ist und um die Zufuhröffnungen (21) zusätzliche Öffnungen (25) für die Zufuhr von gasförmigen Brennstoffen so angeordnet sind, daß gasförmiger Brennstoff unter Ansaugen von Primärluft zusätzlich in den Ringkanal (19) eingeleitet wird.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen zum unabhängigen Steuern des Luft/­ Brennstoff-Verhältnisses des durch die getrennten Zufuhrkanäle (19, 30) zugeführten Gemisches vorgesehen sind.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den einen Ringkanal (19) zugeführte Luft/Brennstoffgemisch magerer als das stöchiometrische Verhältnis und das durch das Rohr (30) zugeführte Luft/Brennstoffgemisch fetter als das stöchiometrische Verhältnis einstellbar ist.

4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (30) koaxial in dem Ringkanal (19) angeordnet ist, wobei das Rohr (30) über das Ende des Ringkanals (19) vorsteht und die nahe der Brennerwand in eine Verbrennungszone mündenden Austrittsöffnungen (27) radial angeordnet sind.

5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Austrittsöffnungen (34), die in einem Abstand von der Brennerwand in die Verbrennungszone münden, von den radialen Öffnungen (27) durch Verstellen des Endes des Rohres (30) einstellbar ist.

6. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Austrittsöffnungen von der Brennerwand einstellbar ist.

7. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (35) zum Zuführen von Sekundärluft angrenzend an die Brennerspitze vorgesehen sind.

8. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (13) zum Unterbrechen des Sekundärluftstroms vorgesehen sind.

9. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Brennerspitze eingeführte Gemisch auf ein Luft/Brennstoffverhältnis von etwa 1 : 1 bis 5 : 1 einstellbar ist.

10. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner in einem Ofenbereich eingebaut ist, der als flache Schale (11) oder als flacher Block (18) ausgebildet ist.

11. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Luft/Brennstoffverhältnis des nahe der Brennerwand eingeführten Gemisches auf etwa 15 : 1 bis 20 : 1 einstellbar ist.

12. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom der durch die getrennten Austrittsöffnungen einströmenden Gemische auf einen im wesentlichen gleichen Betrag einstellbar ist.