DE60010798T2

DE60010798T2 - Brenner für flüssige Brennstoffe mit niedriger NOx- und Staubemission und Düse dafür

Info

Publication number: DE60010798T2
Application number: DE60010798T
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Pillard; Jacques Pizant
Original assignee: Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
Current assignee: Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: FR2794221B1; EP1058052B1; ES2219285T3; DE60010798D1; US6425755B1; EP1058052A1; FR2794221A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brenner für flüssigen Brennstoff und mit niedriger Emission von NO_x und Staub und auf Sprühvorrichtungen (oder Zerstäuber) für flüssige Produkte für derartige Brenner.
Das technische Gebiet der Erfindung ist das der Herstellung von Industriebrennern für flüssigen Brennstoff (Öl und insbesondere Heizöl).
Die jüngsten Entwicklungen von Brennern für flüssige Brennstoffe hat auf die Verringerung der Schadstoffemissionen abgezielt (unvollständig verbrannte kohlenstoffhaltige Feststoffe, CO, NO_x, O₂ mit Beteiligung an der Ausbildung von SO₃), wobei die Arbeitsleistung von Kesseln, Heißgaserzeugern, Incineratoren, insbesondere die Strahlung von Flammen in den Feuerraum, die Abmessungen der Feuerräume (insbesondere die Abmessungen der Flamme), die mögliche Laständerung, das Fehlen von Koks- oder Sedimentabsetzungen an den Rohren des Feuerraums, am Stabilisator des Brenners oder an seinem feuerbeständigen Schauloch aufrechterhalten werden.
Das Verfahren, das darin besteht, Rauchgase mit einem niedrigen Gehalt an O₂ in der Verbrennungsluft der Brenner umzuführen (oder zu rezirkulieren), was bisweilen als FGR "Flue Gas Recirculation" (Rauchgasrezirkulation) bezeichnet wird, dessen Wirkung einerseits die Verringerung der O₂-Konzentration im Sauerstoffträger ist, um die Verringerung der "brennbaren" NO_x zu unterstützen, und andererseits die Verringerung der Verbrennungstemperatur für die Verringerung der "thermischen" NO_x ist, die durch die Oxidation des Stickstoffs vom Sauerstoffträger gebildet werden, (eine Bildung, die sehr temperaturempfindlich ist), hat seine Grenzen; dieses ruft insbesondere eine Verlangsamung des Brennprozesses und folglich eine häufig nicht annehmbare Erhöhung der Flammenlängen sowie eine wesentliche Erhöhung der Emissionen von unvollständig verbrannten kohlenstoffhaltigen Feststoffen, sowie von CO und unvollständig verbrannten Kohlenwasserstoffen hervor.
Das Verfahren, das darin besteht, die Verbrennung insgesamt abzustufen, indem die Brenner unter Luftmangel betrieben werden, dann zusätzliche Luft weiter stromabwärts im Rauchgaskreis durch die Öffnungen hinzugegeben wird (auf die sich bisweilen als "OFA ports" für "Over Firing Air" (Zweitluft) bezogen wird) hat ebenfalls seine Grenze; insbesondere ist die Qualität des Gemischs (Luft-Gas der Verbrennung), das mit einem derartigen Prozess erhalten wird, gering, da sich die Luftinjektionen auf die Feuerraumwände nicht im gesamten Brenngasstrom harmonisch mischen können, woraus sich unzureichende Leistungen bezüglich unvollständig verbrannten festen und gasförmigen Stoffen ergeben, da das Gemisch schlecht aufgebaut ist; es ist vorzuziehen, diese Mischung bezüglich jeder Brennstoffinjektion, d.h. bezüglich jedem Brenner, aufzubauen bzw. zu organisieren.
Schließlich ist das Verfahren, das bisweilen als "reburning" (Rückbrennen) bezeichnet wird und das darin besteht, einen häufig gasförmigen Brennstoff am Ende des Brennraums einzuspritzen, um die NO_x bezüglich N zu reduzieren, und dann in einem späteren Stadium Brennluft des Brennstoffs hinzuzugeben, aufwändig und kompliziert, und unter allen Umständen mit einem besseren Endergebnis verbunden, wenn die NO_x bezüglich jedem Brenner bereits auf ein Minimum verringert wurden.
Folglich ist die Verringerung der NO_x-Emissionen, wobei die Emissionsrate an unvollständig verbrannten fe sten, gasförmigen und O₂-Stoffen bezüglich jedem Brenner so gering wie möglich ist, eine Notwendigkeit, selbst wenn die Techniken FGR, der Abstufung mit OFA und vom Reburning verwendet werden: es besteht ein Interesse, die Schadstoffemissionen vom Beginn der Verbrennung an zu verringern, d.h. bezüglich den Düse-Köpfen (oder -Rohren) der Brenner, selbst wenn die globalen zusätzlichen Reduktionsverfahren zum Einsatz gelangen.
Untersuchungen, die bezüglich der Verringerung von NO_x (ohne Erhöhung insbesondere der unvollständig verbrannten Stoffe) bezüglich den Brennern getätigt wurden, haben die Bedeutung des Bewirkens einer Trennung der Flammen in mehrere Elementarflammen deutlich gemacht, damit ein Abfall der NO_x-Emission durch mehrere Effekte bewirkt wird, die im Patent EP 0435735 (IFP-Pillard) beschrieben sind.
Es wurde die Wichtigkeit deutlich gemacht, die Trennung der Flammen zu verbessern, wobei jede Elementarflammen aufgrund einer gestuften Luftinjektion, die genau auf jede Elementarflamme zielt, verkürzt wird, da dieses ein unverändertes Aufrechterhalten der Durchmesser und Längen der Flammen und ein weiteres Verbessern der Leistungen bezüglich der unvollständig verbrannten Stoffe und bezüglich der NO_x-Verringerung gestattet, wie es im Patent US 5,562,437 (Pillard) beschrieben ist.
Diese Verbesserungen beseitigen nicht die Notwendigkeit, das Sprühen (oder das Zerstäuben) der flüssigen Brennstoffen zu verbessern, indem ein Sprüh-Hilfsfluid verwendet wird (gesättigter oder überhitzter Dampf, Druckluft, Gas unter Druck).
Zu diesem Zweck schlägt das Patent FR 2641365 einen Brenner vor, der ein Primärzerstäubungsstück aufweist, das eine Axialmischkammer festlegt, in die axial der flüssige Brennstoff und radial oder tangential ein Hilfsfluid unter Druck eingeführt wird; die Kammer weist Primär-Zerstäubungsdüsen auf, von denen jede eine Austrittsöffnung aufweist, aus der ein Strahl an zerstäubtem Brennstoff austritt; der Brenner weist ferner ein Sekundärzerstäubungsstück auf, das das Primärzerstäubungsstück umhüllt, wobei mit diesem eine Hilfskammer abgegrenzt wird; das Sekundärstück trägt eine Vielzahl von Sekundärdüsen, von denen jede mit einer Primärdüse koaxial verläuft und einen Durchmesser hat, der größer als der der Austrittsöffnung davon ist; der Brenner weist eine Einrichtung zum radialen Einspritzen in die Hilfskammer von einem Hilfsfluid unter Druck auf, der ausreichend ist, dass sich dieses in die Sekundärdüse um die aus der Primärdüse austretenden Strahlen entspannt, mit einer Axialgeschwindigkeit, die höher als die Geschwindigkeit der Umfangsschichten der Strahlen an zerstäubtem Brennstoff ist.
Der Kopf (oder der Endabschnitt) des Brenners, der in diesem Dokument beschrieben ist, weist außer den Primär- und Sekundär-Düsenstücken mehrere abnehmbare Stücke auf, die sich zwischen den Düsenstücken und dem Körper (des Rohres) des Brenners befinden: eine Emulgiervorrichtung, die eine Mischkammer des Brennstoffs und des Hilfsfluids festlegt und die mit Rippen versehene Kanäle (für das Hilfsfluid) aufweist, sowie eine Membran (oder ein Plättchen), die mit einer mittleren Öffnung versehen ist, die für ein Einbringen des Brennstoffs in die Mischkammer kalibriert ist, und ein Stück (das bisweilen als Zerstäuber bezeichnet wird) zur Führung des Brennstoffs vor die Membran; diese unterschiedlichen Stücke in der allgemeinen Form von dicken Scheiben sind Fläche an Fläche "aufgestapelt" und mit dem Kopf des Brenners durch eine Kappe fest verbunden, die diese umgibt, die auf den Kopf des Bren ners aufgeschraubt ist und die einen Vorsprung trägt, der gegen den Umfang des Zerstäuberdüsenstücks drückt.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, Brenner, insbesondere solche, die im Patent FR 97/09594 (Pillard) beschrieben sind, mit einer Verbesserung vorzusehen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Umsetzung der Zerstäuber von flüssigem Brennstoff, insbesondere die in den Patenten FR 1305391 und FR 2641365 beschriebene zu vereinfachen, wobei die Funktionen unverändert beibehalten und die Leistung zumindest gleich ist.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Optimierung der "Paarung" Zerstäuber/Brenner aufgrund von Verbesserungen zu ermöglichen, die insbesondere die Konzeption der Zerstäuber und der abnehmbaren Rohre zur Zerstäubung von flüssigem Brennstoff, sowie den Körper der Brenner betreffen, genauer gesagt um eine einfache Optimierungssteuerung von dieser "Paarung" zu gestatten.
Zu diesem Zweck besteht die Erfindung entsprechend einem ersten Aspekt darin, ein Düsenstück vorzusehen, das in der Lage ist, am Zerstäuberrohr des Brenners für flüssigen Brennstoff abnehmbar montiert zu werden, und das eine Vorrichtung zur Rotationsverbindung mit dem Rohr aufweist, wobei die Vorrichtung vorzugsweise in die Struktur des Düsenstücks integriert ist, um die Haltbarkeit der Verbindung zu erhöhen und um jeglichen Positionierungsfehler in Bezug insbesondere auf häufige Arbeitsvorgänge zur Demontage und erneuten Montage für die Instandhaltung zu verhindern.
Aufgrund dieser Rotationsverbindung kann der (bezüglich der Achse des Brenners trigonometrische) Ausrichtungswinkel der Strahlen an flüssigem Brennstoff, die durch das Düsenstück erzeugt werden, eingestellt werden, um genau der Winkelposition der Einspritzdüsen von Sekundärluft zu entsprechen. Genauer gesagt gestattet dieses insbesondere im Fall der in 2 dargestellten Brenner der Patente EP 774620 und US 5562437 , den Winkelversatz zu regulieren und zu beherrschen, der zwischen der Einspritzöffnung des flüssigen Brennstoffs und der Sekundärdüsenposition vorliegt, und der von der Richtung der "Drehung" abhängt, die durch den Brenner der Verbrennungsluft verliehen wird; die Erfindung gestattet somit das Beherrschen der Winkelposition des Stücks, in das die Austrittsöffnungen des flüssigen Brennstoffs eingebracht sind, in der Weise, dass der Ausrichtungswinkel des Einspritzrohrs für flüssigen Brennstoff mit Genauigkeit fallweise zur Optimierung der Verbrennung eingestellt werden kann.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des Düsenstücks weist dieses eine (rohrförmige, hohle) Zylinderwand mit kreisförmigem Querschnitt auf, die einen Zylinderhohlraum definiert, der an einem ersten Endabschnitt durch eine dicke, querverlaufende Bedeckung (oder eine derartige Wand) verlängert und/oder teilweise geschlossen ist, in die die Öffnungen, die die Düsen zur Zerstäubung des Brennstoffs ausbilden, eingebracht sind, und der an seinem zweiten Endabschnitt geöffnet ist; letztgenannter ist mit einer Nut (oder einem Ausschnitt) versehen, die sich über einen Teil seines Umfangs, beispielweise in der Mitte von diesem, erstreckt; dieser Endabschnitt-Teil bildet somit die Rotationsverbindungsvorrichtung, wobei diese mit einem geringen Spiel mit einem Hohlraum oder eine Vertiefung mit komplementärer Geometrie in Eingriff steht, der/die am Endabschnitt des Rohres, der dieses abnehmbare Düsenstück aufnimmt, ausgebildet ist.
Dieser Hohlraum, der durch den Zylinderkörper des Düsenstücks festgelegt ist, gestattet, die anderen Stücke unterzubringen, die abnehmbar am Rohr des Brenners montiert sind und die dazu dienen, einen Brennstoffstrahl auszubilden, diesen mit dem Hilfsfluid zu mischen sowie das Fluid und den Brennstoff bis zu den Düsen zu transportieren und zu führen.
Die abnehmbare Befestigung des Düsenstücks am Rohr kann wie im Patent FR 2641365 mittels einer Gewindehülse (oder eine Mutter) vorgenommen werden, die das Düsenstück umgibt, wobei ein Abstützen auf der Peripherie der Vorderfläche davon, die auf den (Gewinde-)Endabschnitt des Rohrs vom Brenner aufgeschraubt wird, erfolgt.
Vorzugsweise weist der Endabschnitt des Düsenstücks (oder des Mehrdüsenstücks) mit Integration der Rotationsverbindungsvorrichtung ferner eine Längstranslation-Verbindungsvorrichtung auf, die in der Lage ist, mit einer Komplementärvorrichtung zusammenzuwirken, die am Endabschnitt des Rohrs vorgesehen ist; diese Anordnung erleichtert die Montage und die Demontage, wobei gestattet wird, das Düsenstück und die abnehmbaren Stücke, die dieses wieder verschließen, mit Überhang zum Endabschnitt des Rohrs anzuhängen (und/oder aufzuhängen), wobei die gemeinsame Längsachse des Rohrs und des Düsenstücks im wesentlichen horizontal gehalten wird, wobei dieses den Eingriff der Hülse um das Mehr-Düsenstück ohne dieses zu halten gestattet, wobei dieses bezüglich dem Endabschnitt des Rohres während dieses Betriebes vollständig ausgerichtet und plattiert verbleibt; vorzugsweise ist die Längsverbindungsvorrichtung mit dem Mehrdüsenstück einstückig ausgebildet und in Form eines Vorsprungs, wie beispielsweise in Form einer Rippe, vorgesehen, der an der Innenfläche des nicht ausgeschnittenen Teils des zweiten Endabschnitts mit Erstreckung über einen Teil seines Umfangs vorgesehen ist; die zwei einstückigen Verbindungsvorrichtungen bilden somit eine Art Haken, der in der Lage ist mit einer entsprechenden Umfangsnut, die am Endabschnitt des Rohrs vorgesehen ist, in Eingriff zu stehen.
Es ergeben sich entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung aus dem Düsenstück der Erfindung weitere Vorteile, wenn ein "komplexer" Zerstäuber verwendet wird, der fast die Gesamtheit der gewöhnlichen Funktionen, die durch mehrere aneinandergefügte ("aufgestapelte") Stücke sicher gestellt werden, in einem einzigen Stück integriert.
Entsprechend einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung somit darin, eine abnehmbaren Sprühvorrichtung für ein Rohr des Brenners zum Zerstäuben von flüssigem Brennstoff vorzusehen, die eine (kalibrierte) mittlere Längsöffnung für den Durchgang von Brennstoff und mehrere umfängliche Längsöffnungen aufweist (für den Durchgang eines Zerstäubungs-Hilfsfluids), die an jedem Endabschnitt in einer ringförmigen Nut enden, die jeweils an jeder Fläche der Sprühvorrichtung vorgesehen ist, wobei jede dieser Flächen im wesentlichen Radialnuten aufweist; die massive Sprühvorrichtung weist ferner an einer Fläche, die als hintere Fläche bezeichnet wird, eine Vertiefung auf, die die mittlere Öffnung umgibt und in der die Tangentialkanäle in der Weise münden, dass, wenn die Sprühvorrichtung zwischen dem Endabschnitt des Rohres und einem (demontierbaren) Düsenstück durch eine Befestigungseinrichtung in Form einer Hülse montiert ist, die Vertiefung mit dem Endabschnitt des Rohres eine Vorderkammer bildet, mit der der durch die Kanäle transportierte Brennstoff in Rotation versetzt wird; die Sprühvorrichtung kann gegebenenfalls eine zweite Vertiefung aufweisen, die in der Lage ist, mit dem Düsenstück eine Misch-(Emulgier-)Kammer festzulegen; die Sprühvorrichtung weist an einer zweiten Fläche, die als Vorderfläche bezeichnet wird, Radial- oder Tangential-Kanäle auf, die um die mittlere Öffnung münden, damit ein Mischen des Strahls von Brennstoff, der aus der mittleren Öffnung austritt, mit dem Zerstäubungsfluid gestattet wird.
Anders ausgedrückt besteht die Erfindung darin, ein massives abnehmbares Stück für das Rohr des Brenners für flüssigen Brennstoff zu schaffen, das eine Einrichtung (die die Tangentialeinspritzkanäle und eine kegelstumpfartige Hohlfläche aufweist) zur Führung des Ausflusses des Brennstoffs, die die Ausbildung eines konischen Strahls am Austritt einer mittleren Öffnung gestattet, eine Einrichtung (Längskanäle) zum Führen eines Hilfsfluids quer zum Stück und eine Einrichtung (Radial- oder Längskanäle) zur Führung des Fluids stromabwärts von den mittleren Öffnungen, die das Herstellen des Kontaktes zwischen dem Fluid und dem Brennstoffstrahl gestattet, aufweist.
Dieses massive Stück kann aufgrund seiner geringen Dicke im Inneren einer Aufnahmeeinrichtung (Bohrung), die im Düsenstück vorgesehen ist, einfach untergebracht sein.
Die Vorteile der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung besser verständlich, die sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, die ohne begrenzenden Charakter die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
In den Zeichnungen haben identische oder ähnliche Element, soweit nicht anders angegeben, die gleichen Bezugszeichen in den Figuren.
Die 1 ist eine Schnittansicht in der Durchmesserebene einer Sprühvorrichtung entsprechend der Erfindung.
Die 2 und 3 sind Aufrisse bei II bzw. III der Sprühvorrichtung von 1.
4 stellt in der Schnittansicht durch eine Durchmesserebene eine Umsetzungsvariante einer Sprühvorrichtung entsprechend der Erfindung dar, die zwischen dem Endabschnitt des Rohrs und dem Düsenstück (teilweise dargestellt), das diesen umgibt, dargestellt ist.
Die 5 und 10 stellen in der Schnittansicht durch eine Durchmesserebene den Endabschnitt eines Rohrs mit einer Sprühvorrichtung von 1 und einem Mehrdüsenstück und einer Befestigungshülse dar, wobei in 5 die Teile zusammengebaut dargestellt sind, während 10 die Teile getrennt und ausgerichtet darstellt.
Die 6 und 8 stellen drei Umsetzungsvarianten der Umfangsnut dar, die das Rohr für das zeitweise Befestigen des Düsenstücks ausrüstet.
9 stellt schematisch einen Längsschnitt des Brenners entsprechend der Erfindung dar, der mit Visierrohren zur visuellen Steuerung der Ausrichtung des Rohres bezüglich den Einführöffnungen für Sekundärluft versehen ist.
Die Sprühvorrichtung entsprechend der Erfindung (vergleiche 1 bis 5) besteht aus einem einzigen austauschbaren Stück mit gewölbter zylindrischer Außenform, um das Anbringen in einer Zylinderhülse zu erleichtern; die Sprühvorrichtung 1 weist einen ringförmigen Eintritt 14 von flüssigem Brennstoff CL auf, der von einem ring förmigen Eintritt 5 von Hilfsfluid zum Sprühen FAA (Dampf, Luft, Gas unter Druck) umgeben ist, und weist zahlreiche Vorrichtungen mit komplementären Funktionen auf:

– ein oder mehrere Tangentialwege 9, um den flüssigen Brennstoff in Rotation zu versetzen,
– eine ebene oder konische Wand 13, die durch eine zylindrische oder konische Öffnung 2 mit einem Durchmesser, der im wesentlichen kleiner als der Durchmesser des Austritts der Tangentialwege 9 ist, abgeschlossen wird, die in einem Volumen 21, das als "Emulgierkammer" bezeichnet wird, mündet; dieses bewirkt den Austritt des flüssigen Brennstoffs in Form eines konischen Schleiers mittels der Geschwindigkeiten, die durch den Flüssigkeitsdruck erzeugt werden,
– zwei oder mehr Radial- oder Tangentialwege 8, die das Einspritzen von Fluid FAA zur Achse 20 mit einem Konvergenzwinkel α vorzugsweise zwischen 30 und 90° gestatten; diese Strahlen von FAA haben zur Wirkung, dass diese mit dem Konus aus flüssigem Brennstoff in Berührung treten und im Volumen 21 eine Mischung (FAA – flüssiger Brennstoff) bilden, die dazu bestimmt ist, in den Feuerraum durch eine oder mehrere Düsenöffnungen 22, die die Kammer 21 mit dem Feuerraum 25 verbinden (9), eingespritzt zu werden.

Die Vorteile sind die folgenden:

– Es werden Montagefehler durch die Umkehrung der Reihenfolge oder der Ausrichtung im Vergleich zu Rohren mit mehreren unterschiedlichen Stücken verringert; das Stück 1 kann mit einer Asymmetrie (oder einer Unverwechselbarkeitseinrichtung) versehen werden, wodurch der Bedienperson nicht gestattet wird, dieses umgekehrt zu montieren, insbesondere wenn die zwei Flächen 6 und 7, Vorderfläche und Hinterfläche, parallel verlaufen (α = 90°),
– die Demontage ist vereinfacht,
– die Anzahl der Berührungsflächen ist auf zwei (statt der sechs Flächen für drei Stücke) verringert, was die Anzahl der Gefahren des Ausströmens von flüssigem Brennstoff oder von FAA verringert und was die Gefahren der Verformung der Stücke mit geringer Dicke nahezu auf Null verringert,
– die Herstellungskosten sind geringer, da vier Bearbeitungen von sich berührenden Flächen und die notwendigen Verbindungsrinnen eingespart werden,
– die Fehler bei der Auswahl der Stücke aus den Ersatzvorräten sind verringert oder beseitigt,
– die Gesamtdicke des einzelnen Stücks ist deutlich geringer als die Zusammenfassung der Dicken der drei Stücke; diese Einsparung an Dicke hat zahlreiche damit in Zusammenhang stehende Vorteile: die als "Blockiermutter" bezeichnete Zylinderhülse 23 ist kürzer, leichter abzukühlen, fester und ihre Länge, die einer Differentialausdehnung ausgesetzt ist, ist verringert; das Austrittsstück 19, das von der Öffnung 22 durchdrungen wird, ist stärker an das feste Stück 18, das mit dem Rohr fest verbunden ist, angenähert, was ermöglicht, dass das Rohr 18 und Austrittsstück 19 zur Rotation verbunden werden.

Die massive abnehmbare Sprühvorrichtung 1 weist (1 bis 3) die zentrale Längsöffnung 2 für den Durchgang von Brennstoff und mehrere Längsumfangsöffnungen 3 für den Durchgang von Zerstäubungsfluid auf; diese weist ferner an jeder Fläche 6, 7 eine Vertiefung 10, 11, die die mittlere Öffnung umgibt, und eine gewölbte Scheibe 12 auf, die den Eingriff von dieser mit einer Aufnahmeeinrichtung eines Düsenstücks gestattet, ohne dass die Gefahr eines Verklemmens besteht, und die ihr Drücken gegen den Endabschnitt des Rohres unterstützt, ohne dass die Gefahr des Auftretens von mechanischen Beanspruchungen, mit denen eine Verformung von dieser möglich ist, besteht und die ferner ihr Plattieren erleichtert, um eine dichte Verbindung auszubilden.
Die mittlere Öffnung 2 ist an einer ersten (hinteren) Fläche von einer kegelstumpfartigen Fläche 13 umgeben, die zum Abgrenzen der ersten Vertiefung 13 beiträgt, wobei die erste Fläche 7 ferner eine ringförmige Nut 14, in die Tangentialnuten 9 der Achse 9a münden, und eine ringförmige Rippe 15 aufweist, die eine Nut 5, in der die Öffnungen 3 münden, von der Nut 14, die diese umgibt, abtrennt.
Die Öffnung 2 ist an ihrer Vorderfläche 6 der Sprühvorrichtung von einer ebenen Fläche 16, die senkrecht zur Achse 20 verläuft, und einer Zylinderfläche 17, die parallel zur Achse 20 verläuft, umgeben, wobei diese zwei Flächen zur Abgrenzung einer Vertiefung 10 beitragen (1).
An der Vorderfläche 6 stellen die Nuten oder Kanäle 8 der Radialachse 8a (3), oder gegebenenfalls einer Tangentialachse in einer anderen nicht dargestellten Gestaltung, die Verbindung der ringförmigen Umfangsnut 4, in die die Längskanäle 3 zum Transport des FAA münden, mit einer mittleren Zone 10 der gegebenenfalls vertieften, die Öffnung 2 umgebenden Fläche 6 her.
Das abnehmbare Düsenstück 19 (5 und 10) weist mehrere Sprühdüsen 22 auf und weist eine zylindrische Aufnahmeeinrichtung 19a mit der Achse 20 auf, die in der Lage ist, die Sprühvorrichtung 1 aufzunehmen; das Stück 19 weist ferner Rotationsindexiereinrichtungen mit dem Rohr des Brenners auf: zu diesem Zweck ist der offene Endabschnitt 19b des Körper an einem Abschnitt 19c seines Umfangs in der Weise angefast oder ausgeschnitten, dass der Teil des Endabschnitts in der Lage ist, mit einem entsprechenden Umfangsausschnitt 35 in Eingriff zu stehen, der am Endabschnitt des Rohrs 18 vorgesehen ist und der dazu bestimmt, das Stück 19 aufzunehmen, um einen Winkelanschlag auszubilden.
Der Teil des Endabschnitts weist eine Rippe 19d an der inneren Umfangsfläche auf, die in der Lage ist, mit einer Umfangsnut 36 in Eingriff zu stehen, die am Endabschnitts des Rohres vorgesehen ist, um eine Befestigungseinrichtung auszubilden, die das Aufhängen des Stücks der Rohres vor ihrem Zusammenbau durch eine Hülse 23, die das Stück 19 umgibt, gestattet.
Das Rohr 42 des Brenners von flüssigem Brennstoff, das in 5 dargestellt ist, weist eine Sprühvorrichtung 1 auf, die in der im Düsenstück 19 vorgesehenen Längsbohrung 19a untergebracht ist; eine abnehmbare Hülse 23, die auf das feste Stück 18 aufgeschraubt ist, umgibt das Düsenstück und die Sprühvorrichtung am Endabschnitt 18 des Rohrs und befestigt diese.
Der Brenner 41 für flüssigen Brennstoff, der in 9 dargestellt ist, weist ein Rohr 42 entsprechend der Erfindung und Einrichtungen auf, die die Rotation des Rohres bezüglich dem Schauloch bzw. Ofenloch 40 entsprechend der Längsachse 20 des Rohres gestatten, wobei diese Einrichtung verformbare (flexible, drehende oder gelenkig verbundene) Anschlüsse an den Speiseleitungen für Brennstoff und für Hilfsfluid zur Zerstäubung aufweist; diese Einrichtungen sind im hinteren Teil 42a des Rohres 42 vorgesehen.
Das Rohr erstreckt sich durch ein Ofenloch bzw. Schauloch 40' und ist mit Zerstäubungsdüsen 22 versehen; der Brenner weist mehrere Öffnungen 51 zum Injizieren von Luft auf und weist eine Einrichtung zur visuellen Steue rung der Winkelausrichtung bezüglich den Düsen (und/oder entsprechenden Flammen) und den Injektionsöffnungen vom Sauerstoffträger auf; diese Einrichtung weist Visierrohre 43 auf, die sich parallel zum Rohr in der Verlängerung der Öffnungen 51 durch das Schauloch erstrecken und die an ihrem hinteren (bezüglich des Feuerraums externen) Endabschnitt mit einer Visier- (oder Okular)-Sichteinrichtung 44 versehen sind.

Claims

Rohr (42) eines Brenners für flüssigen Brennstoff, das aufweist: – ein Endabschnittsstück (18) oder einen Kopf, das/der an eine Speiseleitung für Brennstoff (CL) und eine Speiseleitung für Hilfs-Zerstäubungsfluid (FAA) angeschlossen ist, – eine abnehmbare Sprühvorrichtung (1), die eine Einrichtung zur Führung von Brennstoff, die die Ausbildung eines Strahls am Austritt einer Mittelöffnung (2) gestattet, sowie Umfangs-Längskanäle (3) für den Durchgang des Hilfsfluids aufweist, – ein abnehmbares Düsenstück (19), das mehrere Zerstäubungsdüsen (22) aufweist, und – eine abnehmbare Hülse (23), die das Düsenstück (19) sowie die Sprüheinrichtung (1) an dem Endabschnittsstück (18) umgibt und befestigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühvorrichtung massiv ist und eine Einrichtung (8) zur Führung des Hilfsfluids aufweist, die ermöglicht, dass das Fluid mit dem Strahl an Brennstoff stromabwärts von der Mittelöffnung in Berührung gebracht wird, und dass das Düsenstück (19) ferner eine Einrichtung (19b, 19c) zur Rotationsverbindung mit dem Endabschnittsstück (18) des Rohrs zur Ausbildung eines Winkelanschlags aufweist.
Rohr (42) des Brenners nach Anspruch 1, bei dem das Düsenstück eine Aufnahmeeinrichtung (19a) aufweist, die die Sprühvorrichtung (1) aufnimmt.
Rohr (42) des Brenners nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Düsenstück eine Anhängeeinrichtung (19d) auf weist, die das Aufhängen des Stücks (19) am Rohr vor ihrem Zusammenbau durch die Hülse (23) gestattet.
Rohr des Brenners nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der offene Endabschnitt (19b) des Körpers vom Düsenstück (19) an einem Abschnitt (19c) seines Umfangs in der Weise ausgeschnitten ist, dass der Teil des Endabschnitt in der Lage ist, mit einem entsprechenden Umfangsausschnitt (35) in Eingriff zu stehen, der am Endabschnitt des Rohrs (18) vorgesehen ist und der dazu bestimmt ist, das Stück (19) aufzunehmen, um den Winkelanschlag auszubilden.
Rohr (42) des Brenners nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Endabschnitt (19b) des Düsenstücks (19) außer einer integrierten Rotationsverbindungseinrichtung, die einen Winkelanschlag ausbildet, eine integrierte Längstranslations-Verbindungseinrichtung aufweist, die in der Lage ist, mit einer komplementären Einrichtung, die am Endabschnitt (18) des Rohrs vorgesehen ist, zusammenzuwirken, wobei die zwei integrierten Verbindungseinrichtungen eine Art Haken bilden, der das Aufhängen vom Stück (19) am Rohr vor ihrem Zusammenbau durch die Hülse (23) gestattet.
Rohr des Brenners nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem der Teil des Endabschnitts des Düsenstücks (19) eine Rippe (19d) an seiner inneren Umfangsfläche (36) aufweist, die in der Lage ist, mit einer Umfangsnut in Eingriff zu stehen, die am Endabschnitt des Rohrs vorgesehen ist, um die Anhängeeinrichtung zu bilden.
Rohr (42) des Brenners nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die massive Sprühvorrichtung (1) aufweist: – eine erste Fläche (7), die eine kegelstumpfförmige Fläche (13) hat, die die mittlere Öffnung (2) umgibt, und die zum Abgrenzen einer Vertiefung (11) beiträgt, wobei die Fläche (7) ferner eine ringförmige Nut (14), in der die Tangentialnuten (9) münden, und eine ringförmige Rippe (15) aufweist, die eine ringförmige Nut (5), in der die Öffnungen (3) münden, von der diese umgebenden, ringförmigen Nut (14) trennt, – eine zweite Fläche (6), die eine ringförmige Nut (4), in die die Öffnungen (3) münden, sowie Nuten (8) zum Durchgang des Fluids bis zu einer mittleren Zone (10), in der die mittlere Öffnung (2) mündet, aufweist.
Rohr (42) des Brenners nach Anspruch 7, bei der die Nuten (8) radial oder tangential verlaufen.
Brenner (41) für flüssigen Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Rohr (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und eine Einrichtung aufweist, die die Rotation des Rohres bezüglich dem Schauloch (40) gestattet, wobei diese Einrichtung verformbare (flexible, drehbare oder gelenkig verbundene) Anschlüsse an den Speiseleitungen des Brennstoffs und des Zerstäubungs-Hilfsfluids aufweist.
Brenner für flüssigen Brennstoff nach Anspruch 9, der ein Rohr aufweist, das sich durch ein Schauloch (40) erstreckt und das mit Zerstäubungsdüsen (22) versehen ist, und der mehrere Sauerstoffträger-Einspritzöffnungen um das Rohr aufweist, und der ferner eine Einrichtung zur visuellen Kontrolle der Winkelausrichtung bezüglich den Düsen und/oder den entsprechenden Flammen und den Einspritzöffnungen des Sauerstoffträgers aufweist.
Brenner nach Anspruch 10, bei dem die Einrichtung zur visuellen Kontrolle ein Visierrohr (43) aufweist, das sich parallel zum Rohr durch das Schauloch erstreckt.