CH683123A5

CH683123A5 - Sputtering.

Info

Publication number: CH683123A5
Application number: CH3711/90A
Authority: CH
Inventors: Peter Knoepfel; Claude Pelet; Hans Peter
Original assignee: Asea Brown Boveri
Priority date: 1990-11-23
Filing date: 1990-11-23
Publication date: 1994-01-14
Also published as: DE59105858D1; ATE124523T1; EP0486802A1; EP0486802B1

Abstract

In a spraying device of a liquid fuel in a furnace, which consists essentially of a fuel nozzle (3), a fuel line (4) connected to the fuel nozzle (3), and a screen configuration (1a, 1b) placed in the region of the fuel nozzle (3), the fuel line (4) supports a valve (5) upstream of the fuel nozzle (3). The spacing between valve (5) and fuel nozzle (3) is to be minimised and the same applies for the fuel-bearing diameter (4a) along this section. The minimised diameter (4a) has as great a surface tension as possible, which, on standstill of the installation, prevents fuel dripping out of the line. The minimised length of the free fuel column between fuel nozzle (3) and valve (5) ensures that, because of the caloric loading which acts on the fuel line, a minimised quantity of fuel can escape by expansion. <IMAGE>

Description

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CH 683 123 A5 CH 683 123 A5

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Beschreibung description

Technisches Gebiet Technical field

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerstäubungsvorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung. The present invention relates to an atomizing device according to the preamble of claim 1. It also relates to a method for operating such a device.

Stand der Technik State of the art

Nach Abstellen jeder mit einem flüssigen Brennstoff betriebenen Feuerungsanlage verbleibt in der Brennstoffleitung zwischen Ventil und Zerstäuber eine Brennstoffsäule, beispielsweise eine Ölsäule, die sich bei liegender oder hängender Leitung und zu grossem Durchmesser der Leitung durch die einwirkende Gravitation «verselbständigen» kann. Ebenso kann sich der Brennstoff während der Betriebspause durch Wärme-Einwirkung aus der heis-sen Umgebung oder durch sonstige Einflüsse ausdehnen. Diese Labilität der Brennstoffsäule, die um so grösser ausfällt, je grösser der Leitungsquerschnitt ist, führt dazu, dass der flüssige Brennstoff aus der Brennstoffdüse tropft. Je nach Länge und Dicke der brennstofführenden Leitung und Zeitdauer der Betriebspause kann sich durch die beschriebene Gravitation bzw. Expansion der Brennstoffsäule eine ansehnliche Menge an Flüssigbrennstoff ansammeln, teilweise verdampfen und über die natürliche Konvektion in die Umgebung gelangen. Bei einem Wiederstart der Feuerungsanlage verbrennt der so ausgetretene Brennstoff nicht vollständig. Dies führt unweigerlich dazu, dass sich die Verbrennung während der Startphase bezüglich UHC-und anderer Schadstoff-Emissionen als äusserst unkontrollierbar verhält, wobei es erfahrungsgemäss relativ lange dauert, bis sich ein dergestalt instabiles System stabilisiert hat. After switching off each firing system operated with a liquid fuel, a fuel column remains in the fuel line between the valve and the atomizer, for example an oil column, which can become "independent" if the line is lying or hanging and the line is too large due to gravity. The fuel can also expand during the break due to the effects of heat from the hot environment or other influences. This instability of the fuel column, which increases the larger the line cross section, leads to the liquid fuel dripping out of the fuel nozzle. Depending on the length and thickness of the fuel line and the length of the break in operation, the described gravity or expansion of the fuel column can cause a considerable amount of liquid fuel to accumulate, partially evaporate and reach the environment through natural convection. When the combustion system is restarted, the fuel that has escaped in this way does not burn completely. This inevitably leads to the fact that the combustion during the start-up phase behaves as extremely uncontrollable with regard to UHC and other pollutant emissions, experience has shown that it takes a relatively long time for a system which is unstable in this way to stabilize.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Zerstäubungsvorrichtung der eingangs genannten Art ein Nachtropfen eines flüssigen Brennstoffes aus einer Brennstoffdüse gegen Null streben zu lassen, gleichzeitig bei jedem Wiederstart der Anlage verzögerungsfrei Brennstoff in genügender Menge zur Verfügung zu haben. The invention seeks to remedy this. The invention, as characterized in the claims, is based on the objective of letting dripping of a liquid fuel from a fuel nozzle to zero in a sputtering device of the type mentioned at the same time, at the same time each time the system is restarted, a sufficient amount of fuel is available without delay to have.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass nach einem Abstellen der Anlage eine dem Volumen nach minimierte durch Kapillarkräfte gehaltene Brennstoffsäule vorliegt, die über einen beliebig langen Betriebsunterbruch stabil bleibt, d.h., zu keinem Nachtropfen mit entleerender Wirkung für die Brennstoffsäule neigt. Diese Ausgangslage gewährleistet, dass bei jedem Wiederstart der Anlage verzögerungsfrei jene erste notwendige Menge Brennstoff zur Verfügung steht. Eine zeitliche Diskrepanz zwischen Bereitstellung des Verbrennungsluftstromes und Beimischung eines flüssigen Brennstoffes in der Vormischstrecke oder in der Flammenzone liegt hier nicht vor, weshalb mit keinerlei Startverzögerung zu rechnen ist, was sich wiederum auf die Güte der Flamme niederschlägt, was wiederum ein Positivum gegen die Schadstoff-Emissionen ist. Dies alles wird erreicht, indem eine erste Vorkehrung dahin zielt, ein Magnetventil in Abströmungsrichtung der Brennstoffleitung möglichst nahe der Brennstoffdüse zu plazieren. Eine zweite Vorkehrung zielt dahin, die Brennstoffsäule zwischen Magnetventil und Brennstoff-Düsenaustritt gegen äussere Einflüsse und gegen eine innere Dynamik des flüssigen Brennstoffes selbst abzuschotten, ohne dabei irgendwelche Zündungsbehinderungen bei einem Wiederstart einzuhandeln. Die Stabilisierung der Brennstoffsäule geht von der Überlegung aus, dass bei genügend kleinen Rohrdurchmessern die Trennfront zwischen Luft und flüssigem Brennstoff, beispielsweise Öl, durch die Oberflächenspannung bzw. Kapillarkräfte stabilisiert wird. In einem solchen Fall kann sich kein Wandfilm bilden. Das Kriterium für die Wirksamkeit der Oberflächenspannung wird anhand der sogenannten Eötvös-Zahl errechnet. Die errechnete Zahl entspricht dem maximal zulässigen Kapillardurchmesser, in welchem die Brennstoffsäule durch die dort vorherrschende Oberflächenspannung stabilisiert wird. The main advantage of the invention can be seen in the fact that after the system has been switched off there is a fuel column which is minimized in volume by capillary forces and remains stable over an arbitrary long interruption in operation, i.e. does not tend to drip with an emptying effect for the fuel column. This starting position ensures that the first necessary amount of fuel is available without delay each time the system is restarted. There is no time discrepancy between the provision of the combustion air flow and the admixture of a liquid fuel in the premixing section or in the flame zone, which is why no delay in starting is to be expected, which in turn has an impact on the quality of the flame, which in turn has a positive effect on the pollutant. Emissions is. All of this is achieved by taking a first precaution to place a solenoid valve in the outflow direction of the fuel line as close as possible to the fuel nozzle. A second precaution aims to isolate the fuel column between the solenoid valve and the fuel nozzle outlet against external influences and against an internal dynamic of the liquid fuel itself, without having to deal with any ignition problems when restarting. The stabilization of the fuel column is based on the consideration that, with sufficiently small pipe diameters, the separating front between air and liquid fuel, for example oil, is stabilized by the surface tension or capillary forces. In such a case, no wall film can form. The criterion for the effectiveness of the surface tension is calculated using the so-called Eötvös number. The calculated number corresponds to the maximum permissible capillary diameter in which the fuel column is stabilized by the surface tension prevailing there.

Vorteilhafte und zweckmässige Weiterbildungen der erfindungsgemässen Aufgabenlösung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet. Advantageous and expedient developments of the task solution according to the invention are characterized in the further claims.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und näher erläutert. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind fortgelassen. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeilen angegebenen. An exemplary embodiment of the invention is illustrated and explained in more detail below with reference to the drawing. All elements not necessary for the immediate understanding of the invention have been omitted. The direction of flow of the media is indicated by arrows.

Die einzige Figur zeigt ein Zerstäubungssystem mit einer Brennstoffdüse und mit einer Blendenkonfiguration. The only figure shows an atomization system with a fuel nozzle and with an orifice configuration.

Wege zur Ausführung der Erfindung und gewerbliche Verwertbarkeit Ways of carrying out the invention and commercial usability

Die Figur zeigt ein Zerstäubungssystem 1 mit einer Brennstoffdüse 3, bei welcher es sich sowohl um eine Simplex- als auch um eine Rücklaufdüse handeln kann. Die Brennstoffdüse 3 ist in Abströmungsrichtung von einer ersten Blende 1a und einer zweiten Blende 1b ergänzt ist. Die Zerstäubung eines flüssigen Brennstoffes 9, vorzugsweise Öl, gemäss vorliegender Konfiguration, erfolgt dabei in zwei Stufen: Erstens durch Druckzerstäubung, zweitens durch eine luftunterstützte Zerstäubung und eine Umienkung des Sprühkegels. Dessen ungeachtet ist es ohne weiteres möglich, auf eine Blende, entweder auf die erste 1a oder auf die zweite 1b, zu verzichten, oder überhaupt ohne Blenden zu fahren. Dies hängt im wesentlichen davon ab, wie die betrieblichen Verhältnisse der ganzen Blendenkonfiguration 1a, 1b gelagert sind, wo der Einsatz einer solchen Zerstäubung bezüglich Art des Brennraumes, d.h., ob es sich um eine atmosphärische Brennkammer, oder um eine Gleichdruck- resp. Hochdruck-Brennkammer einer Gasturbine, oder um eine Brennkammer mit isocorer Verbrennung handelt, vorgesehen ist. Danebst spielt selbstver5 The figure shows an atomization system 1 with a fuel nozzle 3, which can be both a simplex and a return nozzle. The fuel nozzle 3 is supplemented in the outflow direction by a first orifice 1a and a second orifice 1b. The atomization of a liquid fuel 9, preferably oil, according to the present configuration, takes place in two stages: firstly by pressure atomization, secondly by air-assisted atomization and redirection of the spray cone. Regardless of this, it is easily possible to dispense with a panel, either the first 1a or the second 1b, or to drive without panels at all. This essentially depends on how the operating conditions of the entire orifice configuration 1a, 1b are stored, where the use of such atomization with regard to the type of combustion chamber, i.e. whether it is an atmospheric combustion chamber or a constant pressure or High-pressure combustion chamber of a gas turbine, or is a combustion chamber with isocorer combustion, is provided. In addition, self-play5

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ständlich auch die Struktur und die Verbrennungsart (Diffusions-, Vormischverbrennung etc.) des jeweiligen Brenners, in welchen ebendiese Blendenkonfiguration 1a, 1b integriert sein kann, eine Rolle. Die in der Figur ersichtliche für Öl ausgelegte Brennstoffdüse 3 wirkt stromauf der beiden Blenden 1a, 1b, wobei es sich hier um eine Brennstoffdüse 3 handelt, welche mit Brennstoff-Drücken ab 3,5 bar arbeitet, demnach es sich um eine Zerstäubungsdüse handelt. Dies ist nicht notwendigerweise die einzige mögliche Konstellation der beiden Blenden 1a, 1b gegenüber der Brennstoffdüse 3, sondern die letztgenannte kann ohne weiteres auf gleicher Höhe mit der ersten 1a oder mit der zweiten Blende 1b liegen. Dies hängt im wesentlichen damit zusammen, wie die Zuführung von Verbrennungsluft 7 konzipiert ist. Es sind daher auch Konfigurationen möglich, wo die Brennstoffdüse 3 stromab der letzten Blende wirkt. Was die Verbrennungsluft 7 anbelangt, kann diese aus reiner Frischluft bestehen; sie kann aber auch aus einem Gemisch von Frischluft und rückgeführtem Abgas bestehen, wobei darin ohne weiteres Anteile aus einem gasförmigen Brennstoff zugemischt werden können. Diese Verbrennungsluft 7 wird für die Beimischung zum Brennstoff 9 aus der Brennstoffdüse 3 in zwei Teilströme aufgeteilt. Ein erster Teilstrom 7a erfasst den Brennstoff 9 im Bereich der Brennstoffdüse 3, ein zweiter Teilstrom 7b durchströmt in geeigneter Weise die erste Blende 1a und wird in eine stromab der Brennstoffdüse 3 vorhandene Vormischstrek-ke 6 zugeleitet, wo die endgültige Gemischbildung stattfindet. Die Verbrennungsluft 7 kann ohne weiteres vom einem Gebläse einer atmosphärischen Feuerungsanlage für Heizkessel stammen, dessen Druck in der Regel zwischen ca. 10 und 100 mbar beträgt. Somit ist zugleich gesagt worden, dass die hier gezeigte Brennstoffdüse 3 auf Druckzerstäubung arbeitet und vorzüglich in Anlagen eingesetzt wird, wo ein Flüssigbrennstoff 9 zum Einsatz kommt. Dies ist aber keine unabdingbare Vorgabe, denn eine solche Düse 3 samt Blendenkonfiguration 1a, 1b kann auch Bestandteil eines mit flüssigem und/oder gasförmigem Brennstoff betriebenen Brenners einer Gasturbogruppe sein. Das hier gezeigte Zerstäubungssystem 1 kann des weiteren als Brennstofflanze eingesetzt werden, beispielsweise in einem Brenner, wie er in EP-A1 0 312 809 beschrieben ist. Diese hier angezogene Europäische Patentanmeldung bildet sonach, soweit Erweiterungen des hiesigen Erfindungsgegenstandes in Betracht gezogen werden, integrierenden Bestandteil vorliegender Patentanmeldung. Zur Klarstellung, inwieweit eine solche Integrierung reicht, sei gesagt, dass die in Fig. 1 von EP-A1 0 312 809 gezeigte Düse mit Pos. 3 durch das hier gezeigte und beschriebene Zerstäubungssystem 1 zu ersetzen wäre. Die Brennstoffdüse 3 ist durch eine Brennstoffleitung 4 mit einer Pumpe 8 verbunden, wobei diese Pumpe 8 vorzugsweise ausserhalb des Brennersystems plaziert wird. Zwischen Pumpe 8 und Brennstoffdüse 3 weist die Brennstoffleitung 4 ein Magnetventil 5 auf, dessen Abstand zur Brennstoffdüse 3 einen minimierten Betrag aufweist. Die Fixierung dieses Abstandes ist betragsmässig ein The structure and the type of combustion (diffusion, premix combustion, etc.) of the respective burner, in which this diaphragm configuration 1a, 1b can be integrated, also play a role. The fuel nozzle 3 shown in the figure, designed for oil, acts upstream of the two orifices 1a, 1b, this being a fuel nozzle 3 which works with fuel pressures above 3.5 bar, so that it is an atomizing nozzle. This is not necessarily the only possible constellation of the two orifices 1a, 1b with respect to the fuel nozzle 3, but the latter can easily be at the same level as the first or the second orifice 1b. This is essentially related to how the supply of combustion air 7 is designed. Configurations are therefore also possible where the fuel nozzle 3 acts downstream of the last orifice. As far as the combustion air 7 is concerned, it can consist of pure fresh air; however, it can also consist of a mixture of fresh air and recirculated exhaust gas, it being possible for components from a gaseous fuel to be mixed in easily. This combustion air 7 is divided into two partial flows for the admixture to the fuel 9 from the fuel nozzle 3. A first partial flow 7a detects the fuel 9 in the area of the fuel nozzle 3, a second partial flow 7b flows through the first orifice 1a in a suitable manner and is fed into a premixing section 6 present downstream of the fuel nozzle 3, where the final mixture formation takes place. The combustion air 7 can easily come from a blower of an atmospheric firing system for boilers, the pressure of which is generally between approximately 10 and 100 mbar. Thus, it has also been said that the fuel nozzle 3 shown here works on pressure atomization and is primarily used in systems where a liquid fuel 9 is used. However, this is not an indispensable requirement, since such a nozzle 3 together with the orifice configuration 1a, 1b can also be part of a burner of a gas turbine group operated with liquid and / or gaseous fuel. The atomization system 1 shown here can also be used as a fuel lance, for example in a burner as described in EP-A1 0 312 809. This European patent application cited here therefore forms an integral part of the present patent application, insofar as extensions of the subject matter of the invention are considered. To clarify to what extent such integration is sufficient, it should be said that the nozzle with item 3 shown in FIG. 1 of EP-A1 0 312 809 would have to be replaced by the atomization system 1 shown and described here. The fuel nozzle 3 is connected to a pump 8 by a fuel line 4, this pump 8 preferably being placed outside the burner system. Between the pump 8 and the fuel nozzle 3, the fuel line 4 has a solenoid valve 5, the distance of which from the fuel nozzle 3 has a minimized amount. The amount of this distance is fixed

Optimum zwischen einer möglichst kurzen ruhenden Brennstoffsäule, die nach jedem Abstellen des Brenners stehen bleibt, und jener minimalen Brennstoffmenge, die zwischen zwei Starts durch thermische Ausdehnung austreten darf, damit keine unzulässigen UHC-Emissionen entstehen können. Die Stabilisierung der ruhenden Brennstoffsäule zwischen Magnetventil 5 und Brennstoffdüse 3 wird erreicht, indem der brennstofführende Durchmesser 4a so gewählt wird, dass die Trennfront zwischen Luft und flüssigem Brennstoff durch Oberflächenspannung bzw. Kapillarkräfte gehalten wird. Das Kriterium für die Wirksamkeit der Oberflächenspannung zur Trennung von Luft- und Flüssigbrennstoffsäulen wird anhand der nach Eötvös benannten Kennzahl wie folgt errechnet: Optimal between the shortest possible stationary fuel column, which stops after the burner has been switched off, and the minimum amount of fuel that can escape due to thermal expansion between two starts, so that no unacceptable UHC emissions can arise. The stabilization of the stationary fuel column between the solenoid valve 5 and the fuel nozzle 3 is achieved by choosing the fuel-carrying diameter 4a in such a way that the separating front between air and liquid fuel is held by surface tension or capillary forces. The criterion for the effectiveness of the surface tension for the separation of air and liquid fuel columns is calculated as follows using the key figure named after Eötvös:

Eo = -*.D2 Eo = - *. D2

^ <S ^ <P

wobei 8 die Oberflächenspannung bezeichnet (8 beträgt im vorliegenden Fall = 0,028 kg/s2). Setzt man den angegeben Wert für 8 = 0,028 kg/s2, für g = 9,81 m/s2, für p öl = 820 kg/m3 in diese Bedingung ein, so lässt sich der für einen Brennstoff kritische Durchmesser 4a berechnen. Eo beträgt für Öl 3.4. where 8 denotes the surface tension (8 in the present case = 0.028 kg / s2). If the specified value for 8 = 0.028 kg / s2, for g = 9.81 m / s2, for p oil = 820 kg / m3 is used in this condition, the diameter 4a critical for a fuel can be calculated. Eo is 3.4 for oil.

Die errechnete Zahl entspricht somit dem maximal zulässigen Kapillardurchmesser 4a, in welchem eine dort ruhende Brennstoffsäule durch die vorherrschenden Oberflächenspannung stabil bleibt. Die Eötvös-Zahl beträgt für Ol 3,4. The calculated number thus corresponds to the maximum permissible capillary diameter 4a, in which a fuel column resting there remains stable due to the prevailing surface tension. The Eötvös number for oil is 3.4.

Strömungstechnisch ist zu den Blendenkonfigurationen 1a, 1b anzumerken, dass die herangeführte Verbrennungsluft 7, obwohl sie bei atmosphärischen Feuerungsanlagen nur einen kleinen Druck aufweist, den Flüssigbrennstoff-Sprühkegel 9 aus der Brennstoffdüse 3 komprimiert. Dies geschieht bereits mit einem vorherrschenden Druck ab 10 mbar. Diese Verbrennungsluftströmung trifft dabei auf den Sprühkegel radial und/oder quasi-radial bis axial auf, und sie zwingt dessen Brennstoff durch eine in der Blende 1 a mittig plazierte Öffnung abzuströmen. Entlang dieser Öffnung, die Bestandteil der Vormischstrecke 6 ist, entsteht bereits ein sehr gutes homogenes Brennstoff/Verbrennungsluft-Gemisch. Diese Öffnung schafft darüber hinaus eine Verringerung des Sprühwinkels, der weitaus kleiner als der ursprüngliche aus der Brennstoffdüse 3 ausfällt. Die Zerstäubung des Brennstoffes 9 entlang dieser Öffnung bleibt auch unabhängig gegenüber der bereitgestellten Zerstäubungsgüte im Bereich des zugeführten Tejlverbrennungsluftstromes 7a. Der Querschnitt der Öffnung ist so ausgelegt, dass ca. 50% der gesamten Verbrennungsluft 7 dort durchströmen können. Der restliche Verbrennungsluftanteil 7b strömt radial und/oder quasi-radial bis axial nach der ersten Blende 1a in die Vormischstrecke 6 ein. Bei einer solchen Konfiguration muss sichergestellt werden, dass die Durchgänge durch die erste Blende 1a eine entsprechende Schluckfähigkeit aufweisen müssen. Dieser Verbrennungsluftstrom 7b modelliert die schlussendlich gewünschte From the point of view of flow, it should be noted with regard to the orifice configurations 1a, 1b that the combustion air 7 which is brought in, although it has only a low pressure in atmospheric combustion systems, compresses the liquid fuel spray cone 9 from the fuel nozzle 3. This already happens with a prevailing pressure from 10 mbar. This combustion air flow strikes the spray cone radially and / or quasi-radially to axially, and it forces its fuel to flow out through an opening placed centrally in the orifice 1 a. A very good homogeneous fuel / combustion air mixture is already formed along this opening, which is part of the premixing section 6. This opening also creates a reduction in the spray angle, which is much smaller than the original one from the fuel nozzle 3. The atomization of the fuel 9 along this opening also remains independent of the atomization quality provided in the area of the supplied part combustion air flow 7a. The cross section of the opening is designed so that approximately 50% of the total combustion air 7 can flow through there. The remaining combustion air portion 7b flows radially and / or quasi-radially to axially after the first orifice 1a into the premixing section 6. With such a configuration, it must be ensured that the passages through the first aperture 1a must have a corresponding ability to swallow. This combustion air flow 7b models the ultimately desired one

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Sprühwinkelgrösse des Gemisches in den Brennraum 2 oder in eine anschliessende Vormischzone oder Brennerkammer, wie dies der Fall ist, beim Einsatz dieses Zerstäubungssystems 1 in eine nachgeschaltete Brennerkammer. Noch vorhandene Tropfen des flüssigen Brennstoffes werden durch diesen weiteren Verbrennungsluftstrom 7b vollständig zerstäubt. Aus diesen letzten Ausführungen betreffend die Zerstäubungsgüte geht leicht hervor, wie eminent wichtig die engumgrenzte quantitative Bereitstellung des Brennstoffes über alle Betriebsstufen ist. Die heiklen Betriebsstufen sind sicher das Abstellen und Wiederanfahren der Anlage. Ist einmal das Magnetventil 5 auf «zu» gefahren, so ist es wichtig, dass die Brennstoffsäule zwischen Magnetventil 5 und Brennstoffdüse 3 mengenmässig konserviert bleibt. Ein Abtropfen des Brennstoffes aus der Brennstoffdüse 3 hätte eine doppelte negative Wirkung: einerseits stünde dann unmittelbar beim Wiederanfahren keine genügende mischungsfähige Brennstoffmenge zur Verfügung, andererseits bildete die durch Abtropfen aus der Brennstoffdüse 3 ausgeflossene und demnach fehlende Brennstoffmenge Ursache für einen schlechten Start und eine demzufolge schlechte Verbrennung, was ein Anstieg der Schadstoffemissionen zur Folge hätte, abgesehen davon, dass ein solch instabiles System schwer und zeitlich nicht sofort aufgefangen werden könnte. Die Plazierung des Magnetventils 5 in einer unmittelbaren Nähe der Brennstoffdüse 3 und demzufolge nahe der Flammenzone bringt bezüglich kalorischer Belastung keine Nachteile mit sich, denn das Magnetventil 5 wird hier durch die herangeführte Verbrennungsluft 7 fortlaufend in angemessener Weise gekühlt. Nun ist es so, dass auf die Brennstoffsäule zwischen Brennstoffdüse 3 und Magnetventil 5 während des Stillstandes der Anlage eine kalorische Belastung einwirkt, welche grösser als die Oberflächenspannung im Kapillardurchmesser werden kann. Durch die Überwindung der Oberflächenspannung durch kalorisch bedingte Ausdehnung des flüssigen Brennstoffes kommt es unweigerlich zu einem Austropfen aus der Brennstoffdüse 3. Diese austretende Brennstoffmenge muss dabei minimiert werden, sollen während des Startvorganges die UHC-Emissionen, über eine Messzeit von 10 sec., nicht über 30 ppm anschwellen. Nachdem der Durchmesser der Brennstoffsäule zwischen Magnetventil 5 und Brennstoffdüse 3 und die thermische Belastung der Brennstoffleitung bekannt sind, wird deren Länge soweit minimiert, dass die nicht zu verhindernde austretende Brennstoffmenge so klein bleibt, dass die zugrundegelegten UHC-Emis-sionswerte einzuhalten sind. Selbstverständlich wird bei dieser Längenfestlegung angestrebt, ein Optimum zwischen möglichst viel zur Verfügung stehendem Brennstoff für die Startphase und einer möglichst kleinen Tropfmenge zu erreichen. The spray angle size of the mixture into the combustion chamber 2 or into a subsequent premixing zone or burner chamber, as is the case when this atomization system 1 is used in a downstream burner chamber. Drops of liquid fuel which are still present are completely atomized by this further combustion air stream 7b. From these last statements regarding the atomization quality it is easy to see how eminently important the narrowly limited quantitative supply of the fuel is at all operating levels. The tricky operating stages are safely switching off and restarting the system. Once the solenoid valve 5 has closed, it is important that the quantity of fuel between the solenoid valve 5 and the fuel nozzle 3 is preserved. Dripping the fuel out of the fuel nozzle 3 would have a double negative effect: on the one hand, there would not be a sufficient amount of miscible fuel available immediately when restarting, on the other hand, the amount of fuel spilled from the fuel nozzle 3 and therefore missing was the cause of a poor start and consequently a poor one Incineration, which would result in an increase in pollutant emissions, apart from the fact that such an unstable system would be difficult and impossible to catch up immediately. The placement of the solenoid valve 5 in the immediate vicinity of the fuel nozzle 3 and consequently near the flame zone does not entail any disadvantages with regard to caloric load, since the solenoid valve 5 is continuously adequately cooled here by the combustion air 7 brought in. Now it is the case that a caloric load acts on the fuel column between the fuel nozzle 3 and the solenoid valve 5 during the standstill of the system, which can become greater than the surface tension in the capillary diameter. By overcoming the surface tension due to the expansion of the liquid fuel due to calories, there is inevitably dripping from the fuel nozzle 3. This quantity of fuel escaping must be minimized if the UHC emissions are not to exceed during a starting process over a measuring time of 10 seconds Swell 30 ppm. After the diameter of the fuel column between solenoid valve 5 and fuel nozzle 3 and the thermal load on the fuel line are known, their length is minimized to such an extent that the quantity of fuel that cannot be prevented remains so small that the underlying UHC emission values must be observed. Of course, this length determination strives to achieve an optimum between as much fuel as possible for the starting phase and the smallest possible amount of drip.

Claims

1. Atomizing device of a liquid fuel in a combustion system, consisting essentially of a fuel nozzle (3), a fuel line (4) connected to the fuel nozzle (3), an orifice configuration (1a, 1b) placed in the area of the fuel nozzle (3), characterized in that that the fuel line (4) upstream of the fuel nozzle (3) carries a valve (5), that the fuel line (4) between the solenoid valve (5) and the fuel nozzle (3) has a minimized fuel-carrying diameter (4a), which can be determined using the following formula is:

where p fl. the specific weight of the liquid fuel, g the gravitational constant, 5 the surface tension and Eo the Eötvös number.

2. Atomizing device according to claim 1, characterized in that the aperture configuration consists of an aperture (1a).

3. Atomizing device according to claim 1, characterized in that the diaphragm configuration consists of two series-connected diaphragms (1a, 1b).

4. Atomizing device according to claim 1, characterized in that the fuel nozzle (3) upstream in the flow direction with respect to the diaphragm configuration (1a, 1b), is at the same height or is connected downstream.

5. The method for operating an atomizing device according to claim 1, characterized in that the fuel nozzle (3) with a combustion air (7, 7a, 7b) is operated, which from fresh air, or from a mixture of fresh air and recirculated exhaust gas, or from a Mixture consists of fresh air and / or recirculated exhaust gas and / or a portion of a fuel.

6. Atomizing device according to claim 5, characterized in that it is designed such that the combustion air (7, 7a, 7b) occurs radially or quasi-radially to axially on the fuel (9).

7. Atomizing device according to claim 1, characterized in that the valve (5) is a solenoid valve.

8. The method for operating an atomization device according to claim 1, characterized in that the distance between the fuel nozzle (3) and the solenoid valve (5) is minimized in such a way that the amount of fuel escaping from the fuel line (4a) during a standstill of the system due to the prevailing caloric Load when restarted, a UHC emission below 30 ppm, determined over a measurement time of 10 sec., Indicated.

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