Claims (2)
Erfindungsansprüche:Invention claims:
1 Zweistoffbrenner für Kleindampferzeuger, gekennzeichnet dadurch, daß die im Zentralrohr des Kohlenstaubbrenners befindliche Ölbrennerlanze mit Drallscheibe und der Luftleitapparat des Kohlenstaubbrenners axial verschiebbar angeordnet sind.1 dual-fuel burner for small steam generator, characterized in that the located in the central tube of the pulverized coal burner oil burner lance with swirl disk and the air deflector of the pulverized coal burner are arranged axially displaceable.
2 Zweistoffbrenner für Kleindampferzeuger nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Prallgitter schwenkbar so ausgebildet ist, daß die axiale Verschiebung der Ölbrennerlanze und deren Drallscheibe möglich ist.2 dual-fuel burner for small steam generator according to item 1, characterized in that the impact grille is pivotally formed so that the axial displacement of the oil burner lance and the swirl disk is possible.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Anwendung erfolgt an Kleindampferzeugern bis zu einer Leistungsgröße 12,5t/h mit nichtrotationssymmetrischer bzw. rotationssymmetrischer allseitig gekühlter Brennkammer. Sie eignet sich insbesondere beim Einsatz von nichtzündwilligen Brennstoffen.The application is carried out on small steam generators up to a capacity of 12.5 t / h with non-rotationally symmetric or rotationally symmetrical combustion chamber cooled on all sides. It is particularly suitable when using nichtzündwilligen fuels.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Kleindampferzeuger mit nur einem Brenner wurden bisher für flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe genutzt und mit diesen betrieben.Small steam generators with only one burner have been used for liquid and / or gaseous fuels and operated with them.
Sollen derartige Kleindampferzeuger aus brennstoffökonomischen Gründen auf Kohlefeuerung umgestellt bzw. für Kohlenfeuerung genutzt werden, so wird aus Gründen kompakter Bauart, hoher Leistungsdichte bei Verbrennung und Wärmeübertragung sowie einfacher Automatisierbarkeit eine Staubfeuerung gewählt.If such small steam generators are converted for fuel economy reasons on coal firing or used for coal firing, a dust firing is chosen for reasons of compact design, high power density in combustion and heat transfer and ease of automation.
Gegenüber einer Ölfeuerung oder Gasfeuerung treten bei der Kohlenstaubfeuerung im Fall einer wirtschaftlichen Staubaufbereitung mit nicht übertrocknetem und nicht extrem überfeuertem Staub zusätzliche technische Probleme in Form niedriger Abbrandgeschwindigkeiten, längerer Flamme, ungenügendem Ausbrand, Verschlackungen, Ascheablagerungen, höheren Zündwärmebedarfes und Verschleiß auf. Die Aufrechterhaltung einer stabilen Zündung der Kohlenstaubflammen in engen, stark gekühlten Brennkammern von Kleindampferzeugern kann entweder durch Zündmuffel oder die Erzeugung eines ausreichend großen Unterdruckgebietes innerhalb der Flamme in Brennernähe erreicht werden. Bei Zündmuffeln sind der große Platzbedarf und das große Wärmespeichervermögenbeim Kaltstart nachteilig. Zur Erzeugung eines inneren Unterdruckgebietes im Flammenstrahl ist ein Fliehkraftfeld vorteilhaft. Damit kann gleichzeitig eine für Kohlenstaubbrenner für Kleindampferzeuger erwünschte kleine Flamme erzeugt werden. Bekannt ist die DD-PS 0153911 als ein Verfahren und Brenner zur Erzeugung einer rotierenden Kohlenstaubflamme in vorzugsweise Flammenrohr-Dampferzeugern, wobei der Kohlenstaubbrenner aus einem inneren Rohr ohne Einbauten für ein Primärluft-Brennstaub-Gemisch und einem dieses umschließenden Ringkanal mit einer Verjüngung und einem Luftleitapparat für Sekundärluft besteht, dem sich zur Brennkammer ein Diffusor anschließt.Compared to an oil firing or gas firing in the case of coal dust firing in the case of economic dust treatment with not over-dried and not extremely overfired dust additional technical problems in the form of low Abbrandgeschwindigkeiten, prolonged flame, insufficient burnout, slagging, ash deposits, higher Zündwärmebedarfes and wear. The maintenance of a stable ignition of the pulverized coal flames in narrow, highly cooled combustors of small steam generators can be achieved either by Zündmuffel or the generation of a sufficiently large negative pressure area within the flame near the burner. When Zündmuffeln the large space requirement and the large heat storage capacity during cold start are disadvantageous. To generate an internal negative pressure area in the flame jet, a centrifugal force field is advantageous. This can be generated at the same time for pulverized coal burner for small steam generator desired small flame. DD-PS 0153911 is known as a method and burner for producing a rotating pulverized coal flame in preferably flame tube steam generators, wherein the pulverized coal burner of an inner tube without internals for a primary air-fuel mixture and this enclosing annular channel with a taper and an air guide for secondary air, which is followed by a diffuser to the combustion chamber.
Diese Kohlenstaubbrenner bekannter Bauart konnten jedoch die an sie gestellten Erwartungen hinsichtlich einer vollständigen Substitution von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen durch Brennstoffe minderwertiger Qualität an Kleindampferzeugern nicht erfüllen. Des weiteren läßt dieser Brenner keine Zweistoffahrweise Öl/Brennstaub zu, welche in zunehmendem Maße in Abhängigkeit von der Brennstoffqualität erforderlich ist, da insbesondere bei diesem Verfahren ein Stützfeuer auf der Basis Öl eine größere Zündstabilität gewährleistet.However, these pulverized coal burners of known type could not meet the expectations placed on them for a complete substitution of liquid or gaseous fuels by inferior quality fuels on small steam generators. Furthermore, this burner does not allow Zweistoffahrweise oil / fuel dust, which is increasingly required as a function of the fuel quality, since especially in this method, a support fire on the basis of oil ensures greater ignition stability.
Des weiteren gibt es kein geeignetes Verfahren bzw. keinen geeigneten Brenner, welcher eine Öl- bzw. Brennstaubfahrweise ohne Brenneraustausch an den oben beschriebenen Kleindampferzeugern ermöglicht. *Furthermore, there is no suitable method or a suitable burner, which allows an oil or Brennstaubfahrweise without burner replacement of the above-described small steam generators. *
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, durch eine mögliche Zweistoffahrweise entsprechend den gegebenen ökonomischen Bedingungen, den kostengünstigeren Brennstoff einzusetzen ohne erhöhte Aufwendungen für Umbauarbeiten am Brennersystem vorzunehmen.The aim of the invention is to use by a possible Zweistoffahrweise according to the given economic conditions, the cheaper fuel without incurring increased expenses for reconstruction work on the burner system.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Dampferzeuger mit engen stark gekühlten Brennerräumen einen Zweistoff brenn er zu entwickeln, der einen separaten oder gleichzeitigen Betrieb von verschiedenen Brennstoffarten ermöglicht, sowie eine stabile symmetrische Flamme und eine definierte Flammensymmetrie erzeugt, damit die reagierende Flamme die Brennkammerberohrung und wichtige Funktionselemente der Brenner nicht berührt und die Verbrennung vor dem Brennkammerende abgeschlossen ist.The invention is based on the task for steam generators with tight, highly-cooled burner chambers to develop a two-component burner, which enables separate or simultaneous operation of different types of fuel, and generates a stable symmetric flame and a defined flame symmetry, so that the reacting flame combustion chamber bore and important Functional elements of the burner is not touched and the combustion is completed before the combustion chamber end.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die im Zentralrohr des Kohlenstaubbrenners befindliche Ölbrennerlanze und der Luftleitapparat des Kohlenstaubbrenners sowie die Drallscheibe der Ölbrennerlanze axial verschiebbar angeordnet sind. Das im Zentralrohr befindliche Prallgitter ist so schwenkbar ausgebildet, daß die axiale Verschiebung der Ölbrennerlanze und deren Drallscheibe nicht behindert wird.According to the invention the object is achieved in that the located in the central tube of the pulverized coal burner oil burner lance and the air deflector of the pulverized coal burner and the swirl disk of the oil burner lance are arranged axially displaceable. The impact grille located in the central tube is designed so pivotable that the axial displacement of the oil burner lance and its swirl disk is not hindered.
Ausführungsbeispieleembodiments
Die Erfindung wird nachfolgend an den Ausführungsbeispielen Betrieb Öl/Kohlenstaub, Öl sowie Kohlenstaub beschrieben. Ein Klein-Wasserrohr-Dampferzeuger bzw. Flammenrohr-Dampferzeuger mit waagerecht liegender nichtrotationssymmetrischer bzw. rotationssymmetrischer Brennkammer besitzt eine Kohlenstaub-, Öl- oder Gasfeuerung. Der Zweistoffbrenner wird in der Stirnwand der Dampferzeugerbrennkammer mittig und ebenfalls waagerecht angeordnet, so daß die Achse des Brenners in Brennkammerlängsachse liegt.The invention is described below on the embodiments of operation oil / coal dust, oil and coal dust. A small water pipe steam generator or flame tube steam generator with horizontal non-rotationally symmetric or rotationally symmetrical combustion chamber has a coal dust, oil or gas firing. The dual-fuel burner is arranged centrally in the front wall of the steam generator combustion chamber and also horizontally, so that the axis of the burner is located in the combustion chamber longitudinal axis.
Zweistoffbetrieb Öl/KohlenstaubTwo-part operation oil / coal dust
Das Kohlenstaub-Fördergemisch 1 wird mit einem bestimmten Masseverhältnis Kohlenstaub zu Fördergas und über das Prallgitter 14a in das Zentralrohr 2 geführt und tritt mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit aus dem Mündungsquerschnitt 3 aus. Die zur Verbesserung der Verbrennung mit einem optimalen Luftverhältnis außerdem benötigte Sekundärluft 4 wird mittels tangentialer Einströmung dem Sekundärluftgehäuse 5 so zugeführt, daß die Sekundärluft 4 gleichmäßig verteilt und vorverdrallt in den Ringkanal 6 zwischen dem Zentralrohr 2 und dem dazu konzentrischen äußeren Rohr 7 einströmt. Über den Luftleitapparat 8 wird die Sekundärluft 4 verdrallt.The coal dust delivery mixture 1 is guided with a certain mass ratio coal dust to conveying gas and the impact grating 14 a in the central tube 2 and exits at a certain flow rate from the mouth section 3. The secondary air 4 additionally required to improve the combustion with an optimal air ratio is fed to the secondary air housing 5 by means of tangential inflow so that the secondary air 4 is evenly distributed and flows into the annular channel 6 between the central tube 2 and the outer tube 7 concentric therewith. About the spoiler 8, the secondary air 4 is twisted.