<B>Verfahren zur Zufuhr</B> flüssiger Brennstoffe <B>zu einem</B> Brennraum <B>und</B> 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 <U>sten</U> 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 eine<B>Öff-</B> 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.
<B> Method for supplying </B> liquid fuels <B> to </B> a combustion chamber <B> and </B> device for carrying out the method. Liquid fuels are, for example, in the combustion chambers of gas turbines or charged steam generators usually atomized before burning,
whereupon the resulting burn in the combustion chamber. Various methods are used for atomization.
The fuel is injected into the combustion chamber under high pressure through a small opening, whereby this injection can also take place with an additional twist, which leads to the formation of a cone-like fuel shield and its subsequent rupture. Xlmial effects are achieved
when the fuel comes from a rotating, e.g. B. Heelierartiänen formations in the combustion chamber runs out. Often the fuel is also carried away by compressed air or steam over a sharp edge of an opening into the combustion chamber. It is not uncommon for two or more of the indicated procedures to be combined with one another.
Fundamentally, there are some other methods that differ from the methods just mentioned, in which the fuel is evaporated before it is introduced into the combustion chamber. This happens, for example, in such a way that pre-evaporation takes place in an air-tight space, whereupon the fuel vapors flow into the combustion chamber. Or.
the fuel is premixed with a little air in sub-stoichiometric proportions and the fuel-air mixture is blown into the combustion chamber after the fuel has been heated and evaporated. In smaller combustion facilities, for example, the fuel is vaporized in open areas as a result of direct or indirect heating by the flame itself.
With large atomizer nozzles, however, it is not easy to achieve the condition necessary for rapid and complete combustion of the fuel, that the smallest fuel droplets are homogeneously mixed with the air. Like a gas, fuel vapor can be mixed with air much better.
For gas mixtures, combustion chambers can be built more compact and therefore cheaper. Excessively heated areas on the combustion chamber walls are less common when using gas burners than when using injection nozzles. In any case, the complete combustion of even the heaviest <U> most </U> oils is essential,
which prevents the formation of flying coke with all its undesirable consequences (e.g. the formation of erosion in gas turbine blades).
The invention now relates to a method for supplying liquid fuels to a combustion chamber, which is characterized in that
that the fuel is first heated to a temperature of at least 300 C under a pressure of at least 100 atmospheres to prevent evaporation processes and then expanded through an opening in the combustion chamber in such a way that a sudden Evaporation of at least a larger part of the fuel takes place.
The invention also relates to a device for carrying out the method according to the invention. This eats characterized by means for pressurization and heating and for the subsequent expansion and evaporation of the fuel when it is introduced into the combustion chamber.
The drawing shows schematically a case of the device according to the invention. The method according to the invention is also explained using the drawing, for example.
The fuel is sucked in from a fuel container 1 by a pump 2 and brought to a high pressure of at least 100 atm. In the preheater 3, the fuel is then heated to a temperature of at least 300 ° C. by external heat input (e.g. by means of steam).
Pressure and heating take place without the fuel evaporating. The fuel is then expanded into the combustion chamber of a combustion chamber 6 through a small opening in a fuel nozzle in such a way that a sudden evaporation of at least a larger part of the fuel takes place.
The combustion and cooling air is fed to the combustion chamber at 7 as usual. The method described has the advantage over the previously known method that when heavy fuel oils are burned, coke formation in the combustion chamber of the combustion chamber is avoided. In and of itself, fuel gasification is not new.
However, the evaporation of heavy hydrocarbons was previously associated with the formation of coke on the evaporator walls because a kind of distillation occurred. Because the fuel is heated at high pressure,
premature evaporation and distillation of the same is prevented and then coke formation is also avoided. The fuel is only vaporized when it is released through the burner nozzle in the combustion chamber of the combustion chamber.