DD207819A3

DD207819A3 - ARRANGEMENT FOR BURNING HIGH VISCOS HEATING OILS IN MULTI-STAGE PRESSURE SPRAYER BURNER SYSTEMS

Info

Publication number: DD207819A3
Application number: DD24002382A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Lohse; Stefan Fruenke; Gerd Barthold; Juergen Buettner; Heinz Koefer; Guenter Keil
Original assignee: Karl Marx Stadt Oelfeuerung
Priority date: 1982-05-20
Filing date: 1982-05-20
Publication date: 1984-03-14
Also published as: DE3308639A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die es gestattet, hochviskose Heizoele mit einem Stockpunkt ueber Umgebungstemperatur in Druckzerstaeubungsbrenneranlagen, bei mehrstufiger Betriebsweise, zu verbrennen. Ziel der Erfindung ist es, an sich bekannte Duesenstoecke so miteinander zu verbinden, dass eine ausreichende Vorwaermung der Bauteile, durch die das Heizoel zu den Duesen gelangt, erfolgt. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass die zusaetzlichen Duesenstoecke und der Duesenstock mit druckeinstellbarem Ventil entweder in Parallel- oder Reihenschaltung nacheinander bzw. gleichzeitig in einem Vorwaermkreislauf von vorgewaermtem Heizoel durchstroemt wird, wobei die Einlaufstutzen und Auslaufbohrungen bzw. Ueberstroembohrungen so angeordnet sind, dass eine optimale Waermeuebertragung erreicht wird.The invention relates to an arrangement which makes it possible to burn high-viscosity heating oils with a pour point above ambient temperature in Druckzerstaeubungsbrenneranlagen, in multi-stage operation. The aim of the invention is to connect Duesenstoecke known per se with each other so that a sufficient preheating of the components through which the fuel comes to the Duesen done. The object is achieved in that the additional Duesenstoecke and the Duesenstock with pressure adjustable valve in either parallel or series connection is successively or simultaneously swept in a Vorwaermkreislauf of vorgewaermtem Heizoel, the inlet connection and outlet bores or Überstroembohrungen are arranged so that an optimal Heat transfer is achieved.

Description

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Titel der Erfindung .Title of the invention.

ii

Anordnung zum Verbrennen hochviskoser Heizöle in mehrstufigen DruckzerstäubungsbrenneranlagenArrangement for burning highly viscous heating oils in multistage pressure atomizing burner installations

Anwendungsgebiet der Erfindung ' ·Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, die es gestattet, hochviskose Heizöle mit einem Stockpunkt über Umgebungstemperatur, d. h. schwere und schwerste Heizöle, in Glheizanlagen, die nach dem Druckzerstäubungsprinzip arbeiten, zu verbrennen. 'The invention relates to a circuit arrangement which allows high-viscosity heating oils with a pour point above ambient temperature, d. H. heavy and heavy fuel oils, to burn in Glheizanlagen, which work according to the Druckzerstäubungsprinzip. '

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt ist nach der Patentanmeldung DD ViT F 23 D/236 4-05 eine Anordnung, die es gestattet, hochviskose Heizöle bei kleinen Durchsatzmengen in Druckzerstäubungsbrenneranlagen sicher zu verbrennen. Diese ausschließlich für einstufige Betriebsweise entwickelte Anordnung hat den ITachteil, daß einer Erweiterung des Einsatzes von hochviskosen Heizölen in Druckzerstäubungsbrenneranlagen Grenzen gesetzt sind.Known is the patent application DD ViT F 23 D / 236 4-05 an arrangement that allows to safely burn high viscosity fuel oils at low flow rates in Druckzerstäubungsbrenneranlagen. This arrangement, developed exclusively for one-stage operation, has the disadvantage that there are limits to expanding the use of high-viscosity heating oils in pressure atomizing burner installations.

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Im Fachbuch "Öl- und Gasfeuerungstechnik^t? (Werner-Verlag, Düsseldorf, 1978) wird auf Seite 305, Abb. 224, eine zweistufige Anordnung dargestellt, bei der die Hauptdüse (Düse 1) in einem Vorwärmkreislauf umspült wird. Diese Lösung hat den Nachteil, daß die zusätzliche Düse durch Wärmeleitung vom Ha,uptdüsenvorwärmkreislauf her auf Betriebstemperatur gebracht werden muß. Dies- hat zur JOlge, daß ein entsprechendes 'Temperaturgefälle vorhanden und daß die Zusatzdüse unmittelbar in der Baueinheit der Hauptdüse untergebracht sein muß. Diese Anordnung hat weiterhin, den Nachteil',, daß.der Vorwärmkreislauf beim Einspritzen des Heizöles über die Hauptdüse vollständig stillgesetzt wird und somit beim Verbrennen hochviskoser Heizöle ein sicherer Betrieb durch ein Abkühlen der Zusatzdüse infolge Wärmeabgabe an die vorbeiströmehde Verbrennungsluft nicht gewährleistet ist.In the textbook "Oil and Gas Firing Technique ^" (Werner-Verlag, Dusseldorf, 1978) a two-stage arrangement is shown on page 305, Fig. 224, in which the main nozzle (nozzle 1) is surrounded by a preheating circuit The disadvantage is that the additional nozzle has to be brought to operating temperature by heat conduction from the heating nozzle, which has a corresponding temperature gradient and that the additional nozzle must be accommodated directly in the assembly of the main nozzle. the disadvantage ',, that.the preheating cycle when injecting the fuel oil through the main nozzle is completely stopped and thus when burning highly viscous fuel oils safe operation by cooling the additional nozzle due to heat dissipation to the combustion air flowing past is not guaranteed.

In DD-W? 39667, i?ig··- 2, wird ein zweistufiger Düsenstock dargestellt,, der so ausgebildet ist, daß die Zulaufleitung zu den Düsen und der Düsenträger durch einen Vorwärmkreislauf auf Betriebstemperatur gebracht werden kann. Es wird jedoch offen gelassen, wie der zum Einspritzen nötige Druck im System aufrechterhalten bzw. wie das Heizöl im Vorwärmkreislauf in dem C-esamtkreislauf einbeaogen ist. Zur Realisierung eines geschlossenen Kreislaufes und zur Druck- bzw. Mengeneinstellung, d. h. zum Aufbau eines funktionsfähigen Brenners, sind zusätzlich Steuer- und Hegeleinrichtungen erforderlich.In DD-W? No. 39667, a two-stage nozzle block is designed so that the supply line to the nozzles and the nozzle carrier can be brought to operating temperature by means of a preheating circuit. However, it is left open as to how to maintain the pressure necessary for injection in the system or how the fuel oil in the preheating cycle in the C-Esamtkreislauf einbeaogen. For the realization of a closed circuit and for pressure or quantity adjustment, d. H. To build a functioning burner, additional control and Hegeleinrichtungen are required.

Ziel der Erfindung ' ·Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die es gestattet, bei mehrstufiger Betriebsweise eine ausreichende Vorwärmung aller für das Einspritzen des Heizöles notwendiger Bauelemente zu-gewährleisten und bei wechselnder Durchsatzmenge. ein sicheres Zu- bzw. Abschalten der zusätzlichen Brennerstufen zu garantieren..The object of the invention is to provide a circuit arrangement which allows to ensure sufficient preheating of all necessary for the injection of the fuel oil components in multi-stage operation and with changing flow rate. to ensure a safe connection or disconnection of the additional burner stages.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die-Aufgabe zugrunde, .eine Schaltungsanordnung für die Zuführung des Heizöles zu den Düsen so auszubilden, daß sich "besondere separate Ölvorwärmeinrichtungen und Düsenstockheizungen für den mehrstufigen Düsenstock, erübrigen und' ein¹ständiges unabhängiges Ab- und Zuschalten von Düsen ermöglicht wird. . ·The invention is based on the object, .eine Schaltungsanordnung for the supply of the heating oil to the nozzles in such a way that "special separate Ölvorwärmeinrichtungen and nozzle heaters for the multi-stage nozzle, unnecessary and 'a ¹ permanent independent switching off and on of nozzles is possible · ·

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Yorwärmphase Heizöl über einen, vor den Magnetventilen für den Zulauf zu den zusätzlichen Düsenstöcken liegenden Abzweig bei Parallelschaltung der Düsenstöcke alle Düsenträger der mehrstufigen Düsenstockeinheit gleichzeitig und bei Reihenschaltung nacheinander in einem Ringspalt, der durch die sich über die Düsenträger erstreckenden Mantelrohre gebildet wird, umspült und von dort bei Parallelschaltung über Überströmbohrungen, entsprechend der Anzahl der zusätzlich angeordneten Düsenstöcke, sowie bei Reihenschaltung über diametral gegenüberliegender Sinlaufstutzen und Ausströmbohrungen der einzelnen zusätzlichen Düsenstöcke in den mit einem selbsttätigen druckeinstellbaren Ventil ausgestatteten Düsenstock gelangt und bei geöffneten Absperrventil in der Rücklaufleitung über diese zur Pumpe zurückfließt. Wird das Absperrventil in der Rücklaufleitung zur Pumpe geschlossen, gelangt über den Düsenstock mit dem selbsttätigen druckeinstellbaren Ventil das vorgewärmte Heizöl in den Brennraum, und der Brenner kann gezündet werden (Stufe 1)« Die zusätzlichen Düsenstöcke werden zur Aufrechterhaltung der Betriebstemperatur dabei vom zur Verbrennung gelangenden vorgewärmten Heizöl weiter durchströmt. Der Zulauf des für die Verbrennung über die zusätzlichen Düsenstöcke vorgesehenen vorgewärmten Heizöles erfolgt vom Abzweig über Magnetventile und Zuleitungen zu den Düsen, ohne daß der Vorwärmkreislauf beeinflußt wird.According to the invention, this object is achieved in that in the Yorwärmphase fuel oil via a, lying in front of the solenoid valves for the supply to the additional nozzle nozzle branch with parallel connection of the nozzle sticks all nozzle carrier of the multi-stage nozzle unit simultaneously and in series succession in an annular gap, the through the nozzle carrier extending jacket tubes is formed, flows around and passes from there with parallel connection via overflow holes, according to the number of additionally arranged nozzle sticks, and in series via diametrically opposed Sinlaufstutzen and Ausströmbohrungen the individual additional nozzle sticks in the equipped with an automatic pressure-adjustable valve nozzle and open The shut-off valve in the return line flows back to the pump. If the shut-off valve in the return line to the pump is closed, the preheated fuel oil enters the combustion chamber via the nozzle with the self-adjusting pressure-adjustable valve and the burner can be ignited (stage 1). "The additional nozzle rods are then kept from burning to maintain the operating temperature Preheated fuel oil flows through. The inlet of the intended for combustion on the additional nozzle heaters preheated fuel oil is from the branch via solenoid valves and leads to the nozzles, without the preheating circuit is affected.

Diese Anordnung gewährleistet, daß während des Betriebes in allen Düsenstöcken das.zur Verbrennung zugeführte Heizöl in zünd- und νerbrennungsfähigem Zustand gehalten wird.This arrangement ensures that the fuel oil supplied for combustion is maintained in an ignitable and combustible state during operation in all nozzles.

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Sm *4 Sm * 4

AasführungsbeispielAasführungsbeispiel

Zweckmäßige Ausführungen der Erfindung sollen anhand von Beispielen^ entsprechend den I⁵IgUrCn₁ 1 und 2, näher erläutert werden:Advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail by means of examples according to the I ⁵ IgUrCn ₁ 1 and 2, in more detail:

Die Fig· 1 zeigt, einen ölkreislauf, bekannterweise mit Ölbehälter, Filter, Ölpumpe mit Manometer, -ö!vorwärmer mit Regeleinrichtung mit beheizten Leitungen sowie anschließend ab Abzweig 1 eine Parallelschaltung in Bezug auf die ölstromrichtung von den zusätzlichen Düsenstöcken mit Einläufstutzen 5 und Überströmbohrungen 9 zu einem Düsenstock mit.druckeinstellbarem Ventil 4· In der gezeigten Stellung fließt das vorgewärmte Heizöl ab Abzweig 1 gleichermaßen zu den beiden Einlaufstutzen 5, von da durch die Ringspalte der Düsenstöcke und über die Überströmbohrungen 9 in den Ringspalt des druckeinstellbaren Düsenstockes und bei geöffnetem Magnetventil .2 über die Umgehungsleitung 13 zur Rücklaufleitung 7 sowie zur Ölpumpe zurück. Dabei werden alle Düsenstöcke gleichermaßen vorgewärmt. Zum Zeitpunkt des .Zündens schließt das Magnetventil 2, über die Rücklaufleitung 7 baut sich ein Druck auf, das druckeinstellbare;Ventil 4 öffnet und das vorgewärmte Heizöl wird durch die Düse 10 abgespritzt und die Verbrennung eingeleitet. Beliebig zu- und abschaltbar wird der ölstrom über die Magnetventile'3, die Zulaufleitungen 8 und die vorgewärmten Düsenstöcke zu den Düsen 11 und 12 gesteuert. Die Fig· 2 zeigt den bereits in Pig. 1 dargestellten Ölkreislauf zum Abzweig .1 sowie anschließend eine Reihenanordnung in Bezug auf die Ölstromrichtung von den zusätzlichen Düsenstöcken mit den Einlaufstutzen 5 und Auslaufbohrungen β bis zu dem Düsenstock mit druckeinstellbarem Ventil-4. In der gezeigten Stellung fließt das vorgewärmte Heizöl ab Abzweig 1 zu dem Einlaufstutzen 5'des ersten Düsenstockes, durch dessen Ringspalt zu der Aus lauf bohrung 6', die gleichzeitig der Einlaufstutzen des nächsten Düsenhalters ist, wiederum durch dessen Ringspalt zur Aus lauf bohrung 6'j die in den Einläufst utz en 5 "' übergeht, von da durch den Ringspalt des druckeinstellbaren .Düsenstockes, über die Umgehungsleitung 13 zur Rücklaufleitung 7, über das Magnetventil 2 zur ölpumpe zurück. Dabei werden1 shows an oil circuit, known with oil tank, filter, oil pump with pressure gauge, Öö preheater with control device with heated lines and then from branch 1 a parallel connection with respect to the Ölstromrichtung of the additional nozzle blocks with Einläufstutzen 5 and overflow. 9 to a nozzle with .druckeinstellbarem valve 4 · In the position shown, the preheated fuel oil flows from branch 1 equally to the two inlet nozzle 5, from there through the annular gaps of the nozzle blocks and the overflow holes 9 in the annular gap of the pressure-adjustable nozzle and with open solenoid valve. 2 via the bypass line 13 to the return line 7 and the oil pump back. All nozzles are preheated equally. At the time of ignition, the solenoid valve 2 closes, pressure builds up via the return line 7, the pressure-adjustable valve 4 opens and the preheated fuel oil is sprayed through the nozzle 10 and combustion is initiated. The oil flow via the solenoid valves 3, the supply lines 8 and the preheated nozzle blocks to the nozzles 11 and 12 is controlled arbitrarily on and off. FIG. 2 shows that already in Pig. 1 and then a series arrangement with respect to the oil flow direction of the additional nozzle sticks with the inlet nozzle 5 and outlet holes β to the nozzle with pressure-adjustable valve-4. In the illustrated position, the preheated fuel oil flows from branch 1 to the inlet nozzle 5 'of the first nozzle through the annular gap to the run-out hole 6', which is also the inlet nozzle of the next nozzle holder, in turn through the annular gap to run off 6 ' j which merges into the inlet passages 5 '' , from there through the annular gap of the pressure-adjustable nozzle nozzle, via the bypass line 13 to the return line 7, via the solenoid valve 2 back to the oil pump

nacheinander alle Düsenstöcke vorgewärmt. Zum Zeitpunkt des Zündvorganges schließt das Magnetventil 2, über die Rücklaufleitung 7 "baut sich ein Druck auf, das druckeinstellbare Yentil 4 öffnet, und das vorgewärmte Heizöl wird durch die Düse abgespritzt und gezündet· Beliebig zu- und abschaltbar werden über die Magnetventile 3, über die Sulaufleitungen 8 und die vorgewärmten Düsenstöcke die Düsen 11 und 12 gesteuert.one after the other preheated all nozzles. At the time of ignition, the solenoid valve 2 closes, via the return line 7 ", a pressure builds up, the pressure-adjustable valve 4 opens, and the preheated fuel oil is sprayed through the nozzle and ignited · Any connection on and off via the solenoid valves 3, about the Sulaufleitungen 8 and the preheated nozzle blocks the nozzles 11 and 12 controlled.

Claims

-r 240 02.3 4

Claim of invention.

Arrangement for burning highly viscous fuel oils in Druckzerstäubungsbrenneranlagen with multi-stage atomization unit characterized by ,, that when connected in series the preheated fuel oil flows through known casing pipes, the individual additional nozzles and then in the with an automatic pressure-adjustable valve (4) equipped nozzle ¹ 'passes or *' that-when connected in parallel, the preheated fuel oil on Einlaufstutζen (5) simultaneously flows into the jacket tubes of the individual additional nozzle sticks, flows through them and. via the overflow holes (9) passes into the heating jacket of the equipped with a pressure adjustable valve (4) nozzle, the. Combustion via the additional nozzle rods provided fuel oil from the branch (1) via separately adjustable solenoid valves (3) to the additional nozzle sticks and combustion passes so that the supply or transmission of the reaching for combustion heating oil for the individual nozzle heads is centrally or centrally without 'the Vorwärmkreislauf and the supply of the heating oil is influenced to the nozzle with pressure-adjustable valve (4) ·

For this