CH324334A

CH324334A - Verfahren zur Zufuhr flüssiger Brennstoffe zu einem Brennraum und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens

Info

Publication number: CH324334A
Authority: CH
Inventors: Kind Camillo; Woringer Theo
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1954-09-17
Filing date: 1954-09-17
Publication date: 1957-09-15

Description

Verfahren zur Zufuhr flüssiger Brennstoffe zu einem Brennraum und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens Flüssige Brennstoffe werden beispiels- weise in den Brennkammern von Gasturbi nen oder aufgeladenen Dampferzeugern vor ihrer Verbrennung gewöhnlich zerstäubt,

worauf die dabei entstandenen im Brennraum verbrennen, Für die Zerstäubung werden verschiedene Metho den angewendet.

Der Brennstoff wird etwa unter hohem Druck durch eine kleine Öff- nunD in den Brennraum eingespritzt, wobei diese Einspritzung auch mit einem zusätz lichen Drall erfolgen kann, der zur Bildung eines kegelähnlichen Brennstoffschirmes und dessen darauffolgender Zerreissung führt. Xlmliehe Wirkungen werden erzielt,

wenn der Brennstoff aus einem rotierenden, z. B. heelierartiäen Gebilde in den Brennraum aus- läuft. Oft wird der Brennstoff auch von Druckluft oder Dampf über eine scharfe Kante einer Öffnung in den Brennraum mit- gerissen. Nicht selten werden auch zwei oder mehrere der angedeuteten Verfahren mitein- wider verbunden.

Grundsätzlich unterscheiden sich von den eben genannten Verfahren einige weitere, bei welchen der Brennstoff vor seiner Ein führung in den Brennraum verdampft wird. Dies geschieht etwa in der Weise, dass eine Vorverdampfung in einem luftabgeschlosse nem Raum stattfindet, worauf die Brennstoff- dümpfe in den Brennraum einströmen. Oder.

der Brennstoff wird mit wenig Luft in unter- stöchiometrisehen Verhältnissen vorvermischt und das Brennstoff-Luft-Gemisch wird nach erfolgter Aufheizung und Verdampfung des Brennstoffes in den Brennraum eingeblasen. In kleineren Verbrennungseinrichtungen wird der Brennstoff etwa auch auf offenen Flä chen infolge direkter oder indirekter Auf- heizung durch die Flamme selbst verdampft.

Nun ist es aber bei grossen Zerstäuber- düsen nicht leicht, die für eine rasche und vollständige Verbrennung des Brennstoffes nötige Bedingung zu eireichen, dass die klein sten Brennstofftropfen mit der Luft homo gen gemischt werden. Brennstoffdampf lässt sich wie ein Gas bedeutend besser mit Luft vermischen.

Für Gasgemische lassen sich Brennkammern gedrängter und deshalb bil liger bauen. Übermässig erhitzte Stellen an den Brennkammerwänden sind bei der Ver- wendung von Gasbrennern weniger häufig als bei derjenigen von Einspritzdüsen. Auf alle Fälle ist von wesentlicher Bedeutung die vollständige Verbrennung auch von schwer sten Ölen,

die die Bildung von Flugkoks mit allen ihren unerwünschten Folgen (z. B. die Bildung von Erosionen bei Gasturbinenschau- feln) verhindert.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfah ren zur Zufuhr flüssiger Brennstoffe zu ei nem Brennraum, das dadurch gekennzeichnet ist,

dass der Brennstoff zuerst zur Verhinde rung von Verdampfungsvorgängen unter einem Druck von mindestens 100 atü auf eine Temperatur von mindestens 300 C auf- geheizt und anschliessend durch eineÖff- nung in den Brennraum derart entspannt wird, dass eine schlagartige Verdampfung mindestens eines grösseren Teils des Brenn stoffes erfolgt.

Die Erfindung bezieht sieh ferner auch auf eine Einrichtung zur Aus- übung des erfindungsgemässen Verfahrens. Diese isst gekennzeichnet durch Mittel zur Unterdrucksetzung und Erhitzung und zur anschliessenden Entspannung und Verdamp fung des Brennstoffes bei seiner Einführung in den Brennraum.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein Bei spiel der Einrichtung nach der Erfindung. An Hand der Zeichnung wird auch das er- findimgsgemässe Verfahren beispielsweise er läutert..

Aus einem Brennstoffbehälter 1 wird der Brennstoff von einer Pumpe 2 angesaugt und auf einen hohen Druck von mindestens 100 atü gebracht. Im Vorwä.rmer 3 wird der Brennstoff sodann durch äussere Wärmezu- fuhr (z. B. mittels Dampf) auf eine Tempe ratur von mindestens 300 C aufgeheizt.

Druekerliöhimg und Erhitzung gehen vor sieh, ohne dass dabei der Brennstoff ver dampft. Anschliessend wird der Brennstoff diuTh eine kleine Öffnung ä einer Brennstoff- düse derart in den Brennraum einer Brenn- kammer 6 entspannt, dass eine schlagartige Verdampfung mindestens eines grösseren Teils des Brennstoffes erfolgt.

Die Brenn- und Kühlluft wird wie üblich der Brennkammer bei 7 zugeführt. Das beschriebene Verfahren bietet gegen über den bisher bekannten den Vorteil, dass bei der Verbrennung schwerer Brennöle die Koksbildung im Brennraum der Brennkam- mer vermieden wird. An sich ist die Brenn stoffvergasung nicht neu.

Die Verdampfung schwerer hohlenwasserstoffe war aber bis her mit Koksbildung an den Verdampfer wänden verbunden, weil eine Art Destillation eintrat. Dadurch, da.ss die Aufheizung des Brennstoffes bei hohem Druck vorgenommen wird,

wird eine vorzeitige Verdampfung und Destillation desselben verhindert und danüt auch die Koksbildung vermieden. Die Ver dampfung des Brennstoffes erfolgt erst bei dessen Entspannung durch die Brennerdüse im Brennraum der Brennkammer.

Claims

PATEN-TANZSPRÜCHE I. Verfahren zur Zufuhr flüssiger Brenn stoffe zu einem Brennraum, dadurch gekenn zeichnet, dass der Brennstoff zuerst zur Ver hinderung von Verdampfungsvorgängen un ter einem Druelz von mindestens 100 atü auf eine Temperatur von mindestens 300 C auf geheizt und anschliessend durch eine Öff nung in den Brennraume derart entspannt wird, dass eine schlagartige Verdampfung mindestens eines grösseren Teils des Brenn stoffes erfolgt.

II. Einrichtung zur Ausübung des Verfah- rehs nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Mittel zur Unterdrueksetzimg und Er hitzung und zur anschliessenden Entspannung und Verdampfung des Brennstoffes bei seiner Einführung in den Brennraum.