DE8914577U1 - Brenner zum Verbrennen eines Gemisches aus Brennstoff und Primärluft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner zur Verbrennung eines Gemisches aus Brennstoff und Primärluft unter Aufnahme von Sekundärluft aus der Umgebung mit einem Brennerkörper, der einen Gemischraum umgibt und einen Bereich aufweist, in welchem flammenbildende Gemischaustrittsöffnungen vorgesehen sind. Unter Brennstoff sind hier gas- und dampfförmige, aber auch feinverteilte flüssige und feste Brennstoffe zu verstehen.

Es ist ein Problem unserer Zeit, den NO -Anteil im Abe^s von Brennern zu vermindern, und zwar vorzugsweise durch Primännaßnaiimen, d. h. durch solche Maßnahmen, die bereits die Entstehung von NO reduzieren. Gute Ergebnisse werden erzielt durch die Anordnenc; stabförmiger oder anders ausgebildeter Einsätze neben dem Flammenkern, die Wärmedurchsträhluag ;ach auBen abgeben und auf iiese Weise eine für die NO »Minderung :rwünscht* Absenkung der Verbremungstemperatur herbeiführen. Allerdings erscheinen die erzielten Ergebnisse nach wie vor verbesserungssfced-U 'tig.

Der Erfindung liege daher die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der obengenannten Art mi'&Lgr; weiter vermindertem NO -Anteil im Abgas zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Brenner nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerkörper rohrfömig ausgebildet ist, wobei die Gemischaustrittsöffnungen über den Umfang des Brennerkörpers verteilt sind und daß eine den Zutritt von Sekundärluft in den Fußbereich der Flammen begrenzende, um den Brennerkörper herum laufende Ringplatte, vorgesehen ist, die den Bereich der Gemischaustrittsöffnungen in axialer Richtung einseitig begrenzt.

Der Brenner ist konstruktiv einfach aufgebaut und ist universell einsetzbar, denn er kann in horizontaler und vertikaler Lage eingebaut werden. Dabei wird die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß sich die Ringplatte im Strömungsweg der Sekundärluft stromauf der Gemischaustrittsöffnungen befindet. Der rohrförraige Brennerkörper kann jeden beliebigen Querschnitt aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Querschnitt zylindrisch ist.

• II III!

Erfindungsgemäß läßt man die Sekundärluft nicht mehr frei in die Flamme eindefundieren, sondern schirmt den Fußbereich der Flamme mit Hilfe der Ringplatte gegen den Zutritt von Sekundärluft ab. Es wurde gefunden, daß diese überraschend einfache Maßnahme zu einer ganz erheblichen Absenkung der NO -Emissionen führt. Die Werte liegen wesentlich niedriger als die der Flammenkühlung.

Die Ringplatte muß im Gegensatz zu ien Einsätzen für die Flammenkdhlung nicht auf Glühtemperatur erhitzt werden, um ihre Funktion au erfüllen. Sie hat vielmehr lediglich eine abschirmende Wirkung.

Versuche haben gezeigt, daß es insbesondere bei horizontal eingebauten Brennern besonders vorteilhaft ist, wenn an die Ringplatte eine Ummantelung angesetzt ist. Die Ummantelung kann jede beliebige Form annehmen. Fertigungstechnisch besonders einfach ist eine zylindrisehe Ummantelung. Es ist ausreichend, wenn sich Ummantelung über den Bereich unterhalb der Gemischaustrittsöffnungen erstreckt. Vorteilhafterweise erstreckt sie sich über mindestens einen Teil des Bereichs der Gemischaustrittsöffnungen, Der Fußbe-

reich der Flamme wird zuverlässig abgeschirmt, und zwar auch dann, wenn die Sekundärluft nicht direkt gegen die Ringplatte geleitet wird. Die Ummantelung steht außer Berührung mit der Flamme. Dadurch wird das Material der Ummantelung geschont.

Die niedrigsten NO -Werte ergeben sich, wenn die Luftzufuhr der Flamme vollständig gegen den Zutritt von Sekundärluft abgeschirmt wird. Die Sekundärluft wird in den vom Fuß der Flamme entfernten Flammenbereich eingeleitet und erzeugt eine insgesamt sehr weiche, wenig strukturierte Flamme.

Allerdings muß damit ein Anstieg der CO-Emission in Kauf genommen werden. Um die Emissionswerte für NO und CO zu optimieren, Ast es daher vorteilhaft, daß ein geringer Anteil der Sekundärluft in den Fußbereich der Flamme eingeleitet wird. Daher weist erfindungsgamäß die Ringplatte und/oder die Ummantelung im unteren Bereich mindestens eine öffnung für den begrenzten Zutritt von Sekundärluft auf. In der Regel wird man mehrere öffnungen vorsehen. Die öffnung kann auch in Form eines Ringspaltes zwischen Bre.inerkörper und Ringplat-

te ausgebildet sein. Die Form der Öffnung ist nicht von Bedeutunq. Auch kann ihre Größe unterschiedlich sein, so lanqe der anqestrebte Zweck gewährleistet ist, daß nämlich nur einem qerinqen Anteil der Sekundärluft der Durchtritt gestattet wird.

Als erfindungsesentlich offenbart, gelten auch solche Kombinationen der beanspruchten Merkmale, die von "er beilieqenden Anspruchsfassunq abweichen.

Die Erfindunq wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Brenners im Zusammenhanq mit der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform

Fig. 2 eine perspektivische Ansiehst einer zweiten Ausführungsform

Die Brenner nach den Figuren 1 und 2 umfassen einen zylindrisch ausgebildeten Brennerkörper 1 mit schlitz- oder punktförmigen Gemischaustrittsöffnungen 2, die über den Umfang des Brennerkörpers verteilt sind. Das Innere des Brennerkörpers 1 bildet den Gemischraum, in den ein Gemisch aus Brennstoff und Primärluft eingebracht wird. Bei atmosphärischen Brennern dient hierzu eine am Ende eines Gemischzuführungsrohres 3 angeordnete, nicht dargestellte Injektoreinrichtung.

Um den Brennerkörper verläuft eine den Zutritt von Sekundärluft in den Fußbereich der Flammen begrenzende Ringpiatte 4, die den Bereich der Gemischaustrittsöffnungen 2 in axialer Richtung einseitig begrenzt. Ersichtlich ist, daß der gesamte Brenner extrem einfach ist. Die Ausführungsform nach Fig. 1 ist besonders geeignet zum vertikalen Einbau.

Der Brenner nach Fig. 2 ist dann besonders vorteilhaft, wenn der Brenner in horizontaler Einbaulage betrieben werden soll. Hier schließt sich an die Ringplatte 4 eine sich Ummantelung 5 an, die einen Teil der Gemischaustrittsöftnungen 2 umgibt und sich in Flarnmenrichtung erstreckt.

Um die CO-Emission abzusenken, kann ein geringer Anteil an Sekundärluft in den Fußbereich der Flammen eingeleitet werden. Hierzu
dient die Öffnung 6 in Form eines Ringspaltes zwischen dem Brennerkörper 1 und der Ringplatte 4. Durch die Größe dieser Öffnung werden die Emissionswerte für NO und CO optimiert.

Der Brenner ist besonderssgeeignet zum Betrieb in Vorratswasserhei

Claims (3)

I ·· Φ It ·« ** I I I I ·«·· Ansprüche

1. Brenner zur Verbrennung eines Gemisches aus Brennstoff und Primärluft unter Aufnahme von Sekundärluft aus der Umgefeunq mit einem Brennerkörper, der einen Gemischraum umgibt und H-nen Bereich aufweist, in welchem flammenbildende Getnischaustrittsöffnunqen vorgesehen sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Brennerkörper (1) rohrförmiq ausqebildet is+-., wobei die Gemischaustrittsöffnunqen (2) über den Umfanq des Brenrierkörpers verteilt sind; und de.R «ine dan Zutritt; von Sekundärluft in den Fußbereich der Flamme beqrenzende, um den Brennerkörper (1) umlaufende Rinqplatte (4) vorgesehen ist, die den Bereich der Gemischaustrittsöffnungen (2) in axialer Richtung einseitig begrenzt.

2. Brenner nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,

daß an die Ringplatte (4) eine Ummantelung (5) angesetzt ist*

3. Brenner nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ringplatte (4) und/oder die Ummantelung (5) im unteren Bereich mindestens eine Öffnung (6) für den begrenzten Zutritt von Sekundärluft in den Fußbereich der Flammen aufweist.