DD293876A5 - Oelzerstaeuberbrenner mit mehreren brennstoffduesen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen OElzerstaeuberbrenner mit mehreren, vorzugsweise mindestens drei, jeweils mit einer Brennstoffzuleitung verbundenen, in einem Brennergehaeuse angeordneten und einzeln ansteuerbaren Brennstoffduesen, deren Brennstoffstrahlen faecherartig divergieren. Das Brennergehaeuse besteht aus einem die Brennstoffzuleitungen (3 bis 5) aufnehmenden topffoermigen Unterteil * das einen Anschlusz (28) fuer das Zerstaeubermedium (33) besitzt, und einem domartigen Oberteil * das mit dem Unterteil (2) durch Flansche (7; 8) loesbar verbunden ist. In dem Oberteil 6 ist in Hoehe des Flansches (7) eine in das Innere des Oberteils (6) ragende Duesenaufnahme (9) gehaltert, die Bohrungen (13) aufweist, in die auf der Flanschseite (18) die Brennstoffzuleitungen (3 bis 5) muenden, waehrend auf der anderen Seite Brennstoffduesen (15 bis 17) angebracht, vorzugsweise eingeschraubt, sind, denen unter Bildung von Ringspalten zwischen Brennstoffduesen (15 bis 17) und Wandung des Oberteils (6) als Zerstaeuberduesen wirkende OEffnungen (25 bis 27) in dem Oberteil (6) gegenueberliegen. Fig. 1{OElzerstaeuberbrenner; Brennstoffduese, mehrere; Brennstoffzuleitung, separat, regelbar; Brennergehaeuse; Flanschverbindung; Duesenaufnahme; Zerstaeuberduese}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Ölzerstäuberbrenner mit mehreren einzelnen ansteuerbaren Brennstoffdüsen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist ein Ölbrenner, insbesondere für Gasturbinenbrennkammern und Kesselfeuerungen, bestehend aus einem die Zuströmkanäle für den Brennstoff und den Dampf enthaltenden Grundkörper und einem den Brennerdüsensatz aufnehmenden, den Brennerkopf bildenden Einschraubteil. Der Einschraubteil ist mit dem Brennerdüsensatz und einer Schraubbuchse zur Halterung des Brennerdüsensatzes in sich verschraubt und unmittelbar im vorderen Brennerteil befestigt (DD 114856). Die Brennstoffdüsen sind gleichachsig hintereinander angeordnet, wobei die eine zum Zünden und die andere für den Lastbetrieb des Brenners vorgesehen ist.

Es ist ferner ein Ölbrenner mit veränderlicher Flammenform bekannt, der zwei individuell gespeiste, nahe beieinander angeordnete Düsenköpfe und Mittel zur Veränderung der jedem der Düsonköpfe zugeführten Brennstoffmenge aufweist. Die erste Düse erzeugt einen langen schmalen und die kurze einen kurzen breiten Brennstoffstrahl (DE-OS 2062593). Weiterhin sind Ölbrenner bekannt, die innerhalb eines Zuführungskanals für Verbrennungsluft mit Dralleinbauten mehrere Brennstoffdüsen besitzen, deren Brennstoffstrahlen fächerartig divergieren, so daß die sich ausbildenden Flammen kaum ineinanderdringen (US 3775038). Bei einer anderen Lösung sind mehrere Brennstoffzuleitungen mit zugehörigen individuellen Luftzuführungen in einem Gehäuse vereinigt, wobei der Brennerkopf abgeschrägte Teilbereiche zur Aufnahme der Brennstoffdüsen besitzt, um divergierende Brennstoffstrahlen zu erzeugen (US 3476321). Diese Brenner sind nicht als Zerstäuberbrenner ausgebildet oder in ihrem konstruktiven Aufbau relativ kompliziert und nicht instandhaltungsfreundlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Ölzerstäuberbrenner mit mehreren, einzeln ansteuerbaren Brennstoffdüsen zur Ausbildung einer variablen Flammenform, der eine möglichst optimale Nutzung des Brennstoffs erlaubt und dabei einen instandhaltungsfreundlichen, relativ einfachen konstruktiven Aufbau besitzt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erfüllung der Zielstellung einen Ölzerstäuberbrenner zu schaffen, der eine hohe innere Ölaufwärmung besitzt, und bei dem die Brennstoffdüsen in einem kompakten, relativ einfach zugänglichen und zu montierenden bzw. demontierenden Baustein innerhalb des Brennergehäuses fächerartig angeordnet sind.

Erfindungsgemäß besteht das Brennergehäuse aus einem die Brennstoffzuleitungen aufnehmenden topfförmigen Unterteil, das einen Anschluß für das Zerstäubermodlum, vorzugsweise Dampf, besitzt und einem domartigen Oberteil, das mit dem Unterteil durch einen Flansch lösbar verbunden Ist. In dem Oberteil ist in Höhe des Flansches eine in das Innere des Oberteils ragende Düsenaufnahme gehaltert, die Bohrungen aufweist, in die flanschseitig die Brennstoffzuleitungen münden. Auf der anderen Seite sind die Brennstoffdüsen angebracht, vorzugsweise eingeschraubt, denen - unter Bildung von Ringspalten zwischen Brennstoffdüsen und Wandung des Oberteils - als Zerstäuberdüsen wirkende Öffnungen in dem Oberteil gegenüberliegen.

Entsprechend den örtlichen und technologischen Bedingungen liegen die Achsen der Brennstoffdüsen und der zugehörigen

Öffnungen in dem domartigen Oberteil in festgelegten Winkeln zueinander.

Zweckmäßig ist die Düsenaufnahme durch eine Verzahnung und ein Spannelement in dem Oberteil fixiert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Düsenaufnahme leistenförmig ausgebildet, derart, daß die Brennstoffdüsen in einer Ebene liegen, z. B. waagerecht oder senkrecht.

Die Brennstoffzuleitungen sind in dem Unterteil, dessen Tiefe sich nach den örtlichen Gegebenheiten und dem Aufheizungsgrad des Brennstoffes richtet, allseitig von dem als Treib- und Zerstäubungsmedium dienenden Dampf umspült.

Ausführungsbeispiel

Die nähere Erläuterung erfolgt anhand der Zeichnung, in der Fig. 1 eine Ansicht des Zerstäuberbrenners im Längsschnitt und Fig. 2 eine Draufsicht (teilweise geschnitten) darstellen. Es handelt sich um Prinzipskizzen. Gemäß Fig. 1 besteht der Ölzerstäuberbrenner 1 aus einem topfförmigen Unterteil 2 mit dem Flansch 8, den Brennstoffzuleitungen und dem Dampfanschluß 28 sowie einem domartigen Oberteil 6 mit den (Düsen-)Öffnungen 25 bis 27 und dem Flansch 7.

In dem Oberteil 6 ist oine Düsenaufnahme 9 mittels der Verzahnung 10 eingesetzt. Die Düsenaufnahme 9 wird durch die Flanschverschraubung 11 und ein Spannelement 12 befestigt. Die Düsenaufnahme 9 weist die Bohrungen 13 auf, wobei an der in den Oberteil weisenden Fläche 14 die Brennstoffdüsen 15; 16; 17 eingeschraubt sind, während an der flanschseitigen ebenen Bodenfläche 18 die Brennstoffzuleitungen 3 bis 5 eingesetzt sind. Diese verlaufen durch den Boden 19 des Unterteils 2 und sind über die Ventile 20; 21; 22 mit einem Ölnetz 23 verbunden. Die Düsenaufnahme 9 ist so gestaltet, daß in dem domartigen Oberteil 6 ein Dampfraum 24 vorhanden ist und an allen Düsenöffnungen 25; 26; 27 des Oberteils 6 ein gleicher Dampfdruck herrscht. Die Dampfzufuhr (Zerstäubermedium) erfolgt am Ende des Unterteils 2 über den Anschluß 28 durch die Rohrleitung 29 und das Dampfventil 30.

Wirkungsweise

Mit dem Öffnen des Dampfventils 30 erfolgt die Dampfzufuhr 31 in den Dampfraum 32 des Unterteils 2. An den Düsenöffnungen 25 bis 27 herrscht ein konstanter Dampfdruck; dabei strömt entsprechend der Düsengröße der

Zerstäuberdampf 33 aus. Mit dem Öffnen der Einzel ventile 20 bis 22 der Ölversorgungsanlage wird eine entsprechende konstante Einzelölmenge 34; 35; 36 den Öldüsen 15 bis 17 über die im Unterteil 2 verlaufenden Brennstoffzuleitungen 3 bis 5 zugeführt. Das Öl wird durch die relativ große Wärmeübertragungsfläche 37 aufgewärmt, strömt aus den Brennstoffdüsenöffnungen 38, und entsprechend der Ausbildung der Öffnungen 25 bis 27 und der Einwirkung des Zerstäuberdampfes 33 werden die Ölf lammen 39; 40; 41 ausgebildet.

Mit dem Austrittsflächenwinkel „α" bzw. „P" wird die Einzelölflammenausbreitung innerhalb einer Brennkammer festgelegt. Die Gesamtölbrennerleistung (max. Ölmenge) wird mit dem Betrieb von allen Einzelflammen festgelegt. Die Steuerung der thermischen Brennerleistung erfolgt durch das Zu- bzw. Abschalten einer oder mehrerer Einzelölflammen.

Eine Veränderung der Dampfzufuhr wird dabei nicht vorgenommen (im Sinne der einfachen Einstellung einer optimalen Zerstäubung ohne Nachstellen).

Vorteile der Erfindung

- Mehrfachflammen entsprechend Technologie der Prozesse

- einfache Gestaltung eines Brennerkopfes

- reparaturfreundlich

- Steuerung der thermischen Leistung ohne Düsenänderungen

- einfache Fixierung und Verspannung des Düsenkörpers mit dem Düsenkopf

- maximale Ölvorwärmung innerhalb der Brennerlanze

- Aufnahme von Differenzdehnung durch ein Spannelement

- optimale Düsenauslegung der Einzelölflammen

- Steuerung der thermischen Leistung durch Einzelflammenansteuerung

- einfaches Wechseln der Öldüsen (eingeschraubt)

Claims (5)

1. Ölzerstäuberbrenner init mehreren, vorzugsweise mindestens drei, jeweils mit einer Brennstoffzuleitung verbundenen, in einem Brennergehäuse angeordneten und einzeln ansteuerbaren Brennstoffdüsen, deren Brennstoffstrahlen fächerartig divergieren, gekennzeichnet dadurch, daß das Brennergehäuse (1) aus einem die Brennstoffzuleitungen (3 bis 5) aufnehmenden topfförmigen Unterteil (2), das einen Anschluß (28) für das Zerstäubermedium (33) besitzt, und einem domartigen Oberteil (6) besteht, das mit dem Unterteil (2) durch Flansche (7; 8) lösbar verbunden ist, wobei in dem Oberteil (6) in Höhe des Flansches (7) eine in das Innere des Oberteils (6) ragende Düsenaufnahme (9) gehaltert ist, die Bohrungen (13) aufweist, in die auf der Flanschseite (18) die Brennstoffzuleitungen (3 bis 5) münden, während auf der anderen Seite Brennstoffdüsen (15 bis 17) angebracht, vorzugsweise eingeschraubt, sind, denen unter Bildung von Ringspalten zwischen Brennstoffdüse η (15 bis 17) und Wandung des Oberteils (6) als Zerstäuberdüsen wirkende Öffnungen (25 bis 27) in dem Oberteil (6) gegenüberliegen.

2. Ölzerstäuberbrenner nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Düsenaufnahme (9) kastenförmig gestaltet ist und die Brennstoffdüsen (15 bis 17) in einer Ebene angeordnet sind.

3. Ölzerstäuberbrenner nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Düsenaufnahme (9) auch eine Verzahnung (10) in dem Oberteil (6) und ein Spannelement (12), das Wärmedehnungen ausgleicht, mittels der Flanschverschraubung (11) gehaltert ist.

4. Ölzerstäuberbrenner nach Anspruch 2, gekennzeichr 4t dadurch, daß die leistenförmige Düsenaufnahme (9) senkrecht angeordnet ist.

5. Ölzerstäuberbrenner nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die leistenförmige Düsenaufnahme (9) waagerecht angeordnet ist.