AT404981B - BURNER - Google Patents
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Description
AT 404 981 BAT 404 981 B
Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches.The invention relates to a burner according to the preamble of the independent claim.
Ein solcher Brenner ist bekanntgeworden aus der DE 2 733 552 A1. Hieraus ist ein vollvormischender Brenner bekanntgeworden, bei dem das Brennstoffgemisch dem Katalysatorkörper in erhitztem Zustand zugeführt wird. Eine Sekundärluftzuführung ist nicht vorhanden und vollvormischende Brenner sind in ihrem Modulationsbereich gegenüber teilvormischenden Brennern benachteiJt, während sie in bezug auf den Νθχ-Ausstoß vorteilhafter sind.Such a burner has become known from DE 2 733 552 A1. From this, a fully premixed burner has become known, in which the fuel mixture is fed to the catalyst body in the heated state. A secondary air supply is not available and fully premixing burners are at a disadvantage compared to partially premixing burners in their modulation range, while they are more advantageous in terms of Νθχ output.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der als teilvormischender Brenner betrieben werden kann und bei dem sich ein nur geringer NOx-Ausstoß ergibt.The aim of the invention is to avoid this disadvantage and to propose a burner of the type mentioned at the outset, which can be operated as a partially premixing burner and which results in only a low NOx emission.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Brenner der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention this is achieved in a burner of the type mentioned by the characterizing features of claim 1.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird erreicht, daß im Betrieb nur der Teil des Gemisches katalytisch umgesetzt wird, für den die Primärluft ausreicht und nur der Rest des Gemisches in Rammen verbrannt wird, nachdem dieser sich mit Sekundärluft vermischt hat. Da das verbleibende Gemisch samt dem bei der katalytischen Umsetzung des Gemisches entstehende Abgas nicht mehr ausreichend Verbrennungsluft aufweist, wird der Zutritt von Sekundärluft zu den Rammen durch die Kanäle zwischen den Brennerkammem ermöglicht.The proposed measures ensure that only that part of the mixture is catalytically converted during operation for which the primary air is sufficient and only the rest of the mixture is burned in rams after it has mixed with secondary air. Since the remaining mixture, together with the exhaust gas generated during the catalytic conversion of the mixture, no longer has sufficient combustion air, secondary air is allowed to enter the rams through the channels between the burner chambers.
Die Entstehung von NOx wird erheblich vermindert, da sich eine Magergemischflamme ausbildet.The formation of NOx is significantly reduced because a lean mixture flame is formed.
Dabei kann die Vormischung mit Primärluft so gesteuert werden, daß das Gas-Luft-Gemisch außerhalb der Zündgrenzen liegt, wodurch die Gefahr eines Rückschlags von Rammen vermieden wird.The premixing with primary air can be controlled so that the gas-air mixture is outside the ignition limits, thereby avoiding the risk of ram kickback.
Außerdem ist eine relativ lange Verweilzeit des Gemisches im Bereich der katalytischen Oberfläche des Wabenkörpers erzielbar, so daß ein entsprechend großer Teil des Gemisches katalytisch umgesetzt wird. Dazu trägt auch der Umstand bei, daß die Führung des Gemisches durch den Wabenkörper auch einen sehr innigen Kontakt des Gemisches mit der katalytisch beschichteten Oberfläche sicherstellt.In addition, a relatively long residence time of the mixture in the region of the catalytic surface of the honeycomb body can be achieved, so that a correspondingly large part of the mixture is converted catalytically. This is also due to the fact that guiding the mixture through the honeycomb body also ensures very intimate contact of the mixture with the catalytically coated surface.
Weiter ist auch sichergestellt, daß die sich bei der Verbrennung des restlichen Gemisches ausbildenden Magergemischflammen in einem hinreichenden Abstand von der katalytisch beschichteten Oberfläche ausbilden, so daß sich nur ein geringer Wärmeeintrag zum Katalysator ergibt, wodurch dieser vor einer Überhitzung und damit einer Zerstörung geschützt ist. Dieser Effekt ist selbstregulierend, da vor dem Verbrennen des Brenngas-Luft-Gemisches Sekundärluft Zuströmen muß. Die Vermischung mit Sekundäriuft erfolgt längs des Ausströmweges des Brenngas-Abgas-Gemisches.Furthermore, it is also ensured that the lean mixture flames which form during the combustion of the remaining mixture form at a sufficient distance from the catalytically coated surface, so that there is only a small amount of heat input to the catalyst, which protects it from overheating and thus destruction. This effect is self-regulating, since secondary air must flow in before the fuel gas / air mixture is burned. Mixing with secondary air takes place along the outflow path of the fuel gas / exhaust gas mixture.
Weiter ist durch die vorgeschlagenen Maßnahmen auch erreichbar, daß der thermische Auftrieb im Brennraum, in dem der Brenner angeordnet ist, zur Überwindung der Druckverluste an der Abdeckung des Brenners genutzt werden kann.It can also be achieved by the proposed measures that the thermal buoyancy in the combustion chamber in which the burner is arranged can be used to overcome the pressure losses on the cover of the burner.
Dabei kann die katalytisch beschichtete Oberfläche so gestaltet werden, daß zur Kühlung des Katalysators die Wärmeauskopplung durch Strahlung genutzt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß eine geringe Länge des Katalysators auf der dem Brennraum zugewandten Seite katalytisch beschichtet ist.The catalytically coated surface can be designed so that the coupling of heat by radiation can be used to cool the catalyst. This is achieved in that a short length of the catalyst is catalytically coated on the side facing the combustion chamber.
Bei teilvormischenden Brennern ergibt sich auch der Vorteil, daß diese, verglichen mit vollvormischen-den Brennern, in einem größeren Bereich betrieben werden können. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen konnte auch der Hauptnachteil der bisherigen teilvormischenden Brenner der gegenüber vollvormi-schenden Systemen erhöhte NOx-Ausstoß behoben werden.With partially premixed burners there is also the advantage that they can be operated in a larger area compared to fully premixed burners. The proposed measures also eliminated the main disadvantage of the previous partially premixed burners, the increased NOx emissions compared to fully premixed systems.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich die Möglichkeit, auch größere Brenneranordnungen herzustellen, bei denen trotzdem über deren gesamte Fläche im wesentlichen gleiche Verhältnisse gegeben sind, wobei auch in den zentralen Bereichen einer solchen Brenneranordnung ein ausreichender Zutritt von Sekundärluft möglich ist.The features of claim 2 provide the possibility of also producing larger burner arrangements, in which there are nevertheless essentially the same conditions over their entire surface, with sufficient access of secondary air also being possible in the central regions of such a burner arrangement.
Bei Anordnung eines durchgehenden Wabenkörpers 7 gemäß Anspruch 3 über mehrere Brenner ergibt sich der Vorteil, daß durch die in den Zwischenräumen zwischen den Brennern den Wabenkörper durchströmende Sekundärluft Wärme aus diesem abgeführt wird und dadurch eine Überhitzung der katalytischen Beschichtung 8 vermieden wird. Gleichzeitig wird die Sekundärluft vorgewärmt. Letzteres führt zu einer besseren Verbrennung des nicht katalytisch umgesetzten Gemisches.If a continuous honeycomb body 7 is arranged over several burners, there is the advantage that heat is removed from the honeycomb body through the secondary air flowing through the spaces between the burners, thereby avoiding overheating of the catalytic coating 8. At the same time, the secondary air is preheated. The latter leads to better combustion of the non-catalytically converted mixture.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Rg. 1 bis 5 der Zeichnungen erläutert.An embodiment of the invention is explained below with reference to Rg. 1 to 5 of the drawings.
Dabei zeigen:Show:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenner,1 shows a section through a burner according to the invention,
Rg. 2 eine Brenneranordnung in Draufsicht,Rg. 2 a burner arrangement in plan view,
Rg. 3 einen Querschnitt durch die Brenneranordnung nach der Rg. 2,3 shows a cross section through the burner arrangement according to Rg. 2,
Rg. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Brenneranordnung und4 shows a plan view of a further burner arrangement and
Rg. 5 einen Querschnitt durch die Brenneranordnung nach der Rg. 4. 25 shows a cross section through the burner arrangement according to Rg. 4. 2
Claims (3)
Priority Applications (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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ATA98996A ATA98996A (en) | 1998-08-15 |
AT404981B true AT404981B (en) | 1999-04-26 |
Family
ID=3504391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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AT98996A AT404981B (en) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | BURNER |
Country Status (3)
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Families Citing this family (1)
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Citations (2)
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- 1997-06-06 CH CH136197A patent/CH690193A5/en not_active IP Right Cessation
- 1997-06-07 DE DE1997124810 patent/DE19724810A1/en not_active Withdrawn
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DE2733552A1 (en) * | 1976-07-26 | 1978-02-02 | Engelhard Min & Chem | COMBUSTION DEVICE AND METHOD |
DE19518026A1 (en) * | 1994-05-24 | 1995-11-30 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Burner plate for atmospheric burner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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