CH678100A5

CH678100A5 -

Info

Publication number: CH678100A5
Application number: CH904/89A
Authority: CH
Original assignee: Oertli Waermetechnik Ag
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1991-07-31
Also published as: DE59006932D1; EP0386732A2; EP0386732A3; EP0386732B1; ATE110837T1

Description

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CH 678 100 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungseinrichtung für einen Zweistoffbrenner, welche Einrichtung einen Zuführkanal für komprimierte Verbrennungsluft, eine Düsenplatte mit Düsen zur Aufteilung des Verbrennungsluftstromes in eine Mehrzahl von Teilluftströmen, eine zentral angeordnete Brennstoffzuführeinrichtung für flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe, wobei die Brenn-stoffzuführeinrichtung eine Ölzuführungslanze mit einer stirnseitig daran befestigten Zerstäuberdüse und eine koaxial zur Ölzuführungslanze angeordnete Gaszuführungslanze mit einer frontseitig angeordneten Gasführungskammer hat, und ein im Abstand vor der Düsenplatte angeordnetes Flammrohr aufweist.

Brenner für flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe, mit einer zentralen Brennstoffzufuhr und einen Ringraum zum Zuführen der Verbrennungsluft sind bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Brenner so weiterzubilden, dass bei dessen Betrieb eine gute Flammenstabilität gewährleistet ist und der NOx-Gehalt im Rauchgas erheblich verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 getost

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die Einrichtung ohne feste Einbauten zur Flammenhalterung auskommt und die Flammwurzel eindeutig innerhalb des Flammrohres liegt und dass ohne diese Einbauten der Druckverlust niedrig gehalten werden kann und deshalb die Rauchgasrezirkulationsmenge grösser wird. In der Folge wird dadurch der 02-Partialdruck im Rauchgas/Luftgemisch herabgesetzt, was eine niedrigere Flammentemperatur und wenig NOx im Rauchgas zur Folge hat.

Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen;

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Schnitt eines Teils eines Ausführungsbeispiels einer erfin-dungsgemässen Verbrennungseinrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles «A» in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer Verbrennungsluftdüse,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Verbrennungsluftdüse,

Fig. 5 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform des Flammrohres, und

Fig. 6 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des Flammrohres.

Die Fig. 1 zeigt nur einen Teil einer bevorzugten Ausführungsform einer Verbrennungseinrichtung, die in einem Kessel 1 montiert dargestellt ist. Wie die Fig. 1 zeigt, hat die Verbrennungseinrichtung einen rohrförmigen Zuführkanal 2 für unter Druck stehende Verbrennungsluft, eine Düsenplatte 3, die den Zuführkanal 2 abschliesst, eine Brennstoffcu-führeinrichtung 4, die zentral angeordnet durch den Zuführkanal 2 geführt und aus der Düsenplatte 3 herausgeführt ist und ein Flammrohr 5, das im Abstand vor der Düsenplatte 3 angeordnet ist, um eine Öffnung 6 für die Rauchgasrezirkulation zu bilden.

Die Düsenplatte 3 ist mit ersten und zweiten Düsen 8, 9 versehen, die in einem äusseren und inneren Düsenkranz 10, 11 angeordnet sind (Fig. 2). Die Düsen 8, 9 sind rohrförmig ausgebildet. Sie haben unterschiedliche lichte Weite und sind vorzugsweise gleich lang.

Es wird darauf hingewiesen, dass die ersten und zweiten Düsen 8,9 mit Vorteil ein bestimmtes Länge/Durchmesserverhältnis haben, z.B. im Bereich von 3:1 bis 5:1. Die Düsen 8 des äusseren Düsenkranzes 10 sind bezüglich der Achse des Zuführkanals 2 nach aussen geneigt angeordnet, während die Düsen 9 des inneren Düsenkranzes 11 parallel zur Achse des Zuführkanals 2 angeordnet sind.

Die zentral angeordnete Brennstoffeuführungs-einrichtung 4 enthält eine an sich bekannte Ölzuführungslanze 14 mit einer Zerstäuberdüse 15 und eine Gaszuführungslanze 16, die als Doppelmantelrohr ausgebildet ist und frontseitig eine Gasführungskammer 17 hat. Die Öizuführungslanze 14 ist innerhalb der Gaszuführungslanze 16 so angeordnet, dass die Mündung der Zerstäuberdüse 15 etwa bündig mit der Stirnseite der Gasführungskammer 17 ist.

Die Gasführungskammer 17 ist zylinderförmig und weist eine Mehrzahl von Gasaustrittslöchern 18 auf, die auf einer Kreislinie liegend im äusseren Mantel ausgebildet sind.

Bei der hier in Rede stehenden Erfindung stellt die Zuordnung der ersten und zweiten Düsen 8, 9 untereinander sowie der Gasaustrittslöcher 18 zu den Düsen eine wesentliche Bedingung für die Funktion der Einrichtung dar. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die zweiten Düsen 9 des inneren Düsenkranzes 11 auf Lücke bezüglich den ersten Düsen 8 des äusseren Düsenkranzes 10 angeordnet und die Gasaustrittslöcher 18 sind ihrerseits auf Lücke bezüglich den zweiten Düsen 9 des inneren Düsenkranzes 11 angeordnet. Andererseits sind die Gasaustrittslöcher 18 in einem Abstand von der Frontfläche der Düsenplatte 3 so angeordnet, dass deren Mündung bezüglich der Ebene zurückversetzt sind, die durch die Mündungen der zweiten Düsen 9 bestimmt wird. Beim erfindungsgemäs-sen Ausführungsbeispiel sind die Gasaustrittslöcher 18 um das Mass ihres Durchmessers zurückversetzt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Gesamtaustrittslöcher 18 bezüglich der genannten Ebene auch vorversetzt angeordnet sein können.

Wie bereits erwähnt, ist das Flammrohr 5 im Abstand zur Düsenplatte angeordnet. Bei der vorstehend beschriebenen Verbrennungseinrichtung ist es von Vorteil, wenn das Flammrohr 5 bezüglich der Düsenplatte 3 verstellbar angeordnet ist, um die Öffnung 6 auf die Brennstoffart anpassen zu können.

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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es von Vorteil, wenn man für den Gasbetrieb die Öffnung 6 auf 60-80% des Querschnittes für Ölbetrieb verringert.

Neben der vorstehend beschriebenen Form können die Düsen auch wie in den Fig. 3 und 4 ausgebildet sein, d.h. eine konische Form mit einer erweiterten oder verengten Mündungsöffnung haben. Die ersten und zweiten Düsen 8, 9 können neben der glatten Mantelfläche auch eine gewellte Mantelfläche aufweisen, wie dies in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist.

Die Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsformen des Flammrohres, deren Formen wie bereits erwähnt auch bei den Düsen 8 und 9 anwendbar ist.

Claims

Patentansprüche

1. Verbrennungseinrichtung für gasförmige und/ oder flüssige Brennstoffe, welche Einrichtung einen Zuführkanal für komprimierte Verbrennungsluft, eine Düsenplatte zur Aufteilung des Verbrennungsluftstromes in eine Mehrzahl von Teilluftströmen, eine zentral angeordnete Brennstoffzuführeinrichtung für die Brennstoffe, wobei die Brennstoffzuführeinrichtung eine Ölzuführungslanze mit einer stirnseitig daran befestigten Zerstäuberdüse und/oder eine koaxial zur Ölzuführungslanze angeordnete Gaszuführungslanze mit einer frontseitig angeordneten und Gasaustrittsöffnungen aufweisenden Gasführungskammer hat, und eine im Abstand vor der Düsenplatte angeordnetes Flammrohr aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Düsen (8,9) in einem äusseren und inneren Düsenkranz (10, 11) hervorstehend an der Düsenplatte (3) so angeordnet sind, dass die zweiten Düsen (9) des inneren Düsenkranzes auf Lücke zu den ersten Düsen (8) des äusseren Düsenkranzes liegen, dass die ersten und zweiten Düsen (8, 9) des äusseren und inneren Düsenkranzes (10, 11) unterschiedliche Innendurchmesser haben und dass die Brennstoffzuführungseinrichtung (4) zentrisch in der Düsenplatte (3) angeordnet ist, derart, dass das ausgebrachte Brennstoffmedium in den Bereich des Ausströmkegels der ersten und zweiten Düsen (8,9) eingeführt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Düsen (8) einen grösseren Innendurchmesser haben als die zweiten Düsen (9).

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Düsen (8) geneigt in der Düsenplatte (3) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen der ersten Düsen (8) und die Mündungen der zweiten Düsen (9) bezüglich der Düsenplatte (3) den gleichen Abstand haben.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Düsen (8) und/oder die zweiten Düsen (9) mit Mitteln versehen sind, um der einströmenden Verbrennungsluft einen Drall zu erteilen.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (8, 9) konisch mit einer erweiterten oder verengten Mündungsöffnung ausgebildet sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffzuführeinrichtung (4) verschiebbar bezügich der Düsenplatte (3) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäuberdüse (15) einen Kegelschichtwinkel ß hat, der grösser ist als 90°.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen der Gasaustrittslöcher (18) auf Lücke zu den zweiten Düsen (9) so angeordnet sind, dass die Strömungsrichtung des Gases und der Luft quer oder parallel zueinander gerichtet sind

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasführungskammer (17) zylindrisch ist und dass die Gasaustrittslöcher (18) auf Lücke zu den zweiten Düsen des inneren Düsenkranzes (11) in radialer Richtung in der Gasführungskammer (17) ausgebildet sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung des Gasaustrittsloches (18) in einem Bereich einer Ebene liegend angeordnet sind, die durch die Mündung der zweiten Düsen (9) des inneren Düsenkranzes (11) bestimmt ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Rauchgasrezirkulationsöffnung (6) zwischen Düsenplatte (3) und Flammrohr (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Öffnung (6) für flüssige und gasförmige Brennstoffe gleich oder unterschiedlich gross ist.

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