DD293876A5

DD293876A5 - OIL CERAMIC STAINERS WITH SEVERAL FUELS

Info

Publication number: DD293876A5
Application number: DD33981890A
Authority: DD
Inventors: Kurt Stroeer; Dieter Koritz; Winfried Bulkow; Hartmut Schubert
Original assignee: Vereinigte Kraftwerks-Ag,Niederlassung Kraftwerk Luebbenau-Vetschau,De
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1991-09-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen OElzerstaeuberbrenner mit mehreren, vorzugsweise mindestens drei, jeweils mit einer Brennstoffzuleitung verbundenen, in einem Brennergehaeuse angeordneten und einzeln ansteuerbaren Brennstoffduesen, deren Brennstoffstrahlen faecherartig divergieren. Das Brennergehaeuse besteht aus einem die Brennstoffzuleitungen (3 bis 5) aufnehmenden topffoermigen Unterteil * das einen Anschlusz (28) fuer das Zerstaeubermedium (33) besitzt, und einem domartigen Oberteil * das mit dem Unterteil (2) durch Flansche (7; 8) loesbar verbunden ist. In dem Oberteil 6 ist in Hoehe des Flansches (7) eine in das Innere des Oberteils (6) ragende Duesenaufnahme (9) gehaltert, die Bohrungen (13) aufweist, in die auf der Flanschseite (18) die Brennstoffzuleitungen (3 bis 5) muenden, waehrend auf der anderen Seite Brennstoffduesen (15 bis 17) angebracht, vorzugsweise eingeschraubt, sind, denen unter Bildung von Ringspalten zwischen Brennstoffduesen (15 bis 17) und Wandung des Oberteils (6) als Zerstaeuberduesen wirkende OEffnungen (25 bis 27) in dem Oberteil (6) gegenueberliegen. Fig. 1{OElzerstaeuberbrenner; Brennstoffduese, mehrere; Brennstoffzuleitung, separat, regelbar; Brennergehaeuse; Flanschverbindung; Duesenaufnahme; Zerstaeuberduese}The invention relates to a OElzerstaeuberbrenner with several, preferably at least three, each connected to a fuel supply, arranged in a Brennergehaeuse and individually controllable Brennstoffduesen whose fuel jets diverge like a fan. The Brennergehaeuse consists of a fuel supply lines (3 to 5) receiving cup-shaped lower part * has a Anschlusz (28) for the Zerstaeubermedium (33), and a dome-like upper part * with the lower part (2) by flanges (7; 8) solvable connected is. In the upper part 6 is in the amount of the flange (7) in the interior of the upper part (6) projecting Duesenaufnahme (9) supported, the bores (13) into which on the flange side (18) the fuel supply lines (3 to 5) Müsenden, while on the other side Brennstoffduesen (15 to 17) mounted, preferably screwed, which, with the formation of annular gaps between Brennstoffduesen (15 to 17) and the upper part wall (6) acting as Zerstaeuberduesen OEffnungen (25 to 27) in the Opposite upper part (6). Fig. 1 {OElzerstaeuberbrenner; Fuel nozzle, several; Fuel supply, separate, controllable; Brennergehaeuse; flange; Duesenaufnahme; atomizer}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Ölzerstäuberbrenner mit mehreren einzelnen ansteuerbaren Brennstoffdüsen.The invention relates to a Ölzerstäuberbrenner with several individual controllable fuel nozzles.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bekannt ist ein Ölbrenner, insbesondere für Gasturbinenbrennkammern und Kesselfeuerungen, bestehend aus einem die Zuströmkanäle für den Brennstoff und den Dampf enthaltenden Grundkörper und einem den Brennerdüsensatz aufnehmenden, den Brennerkopf bildenden Einschraubteil. Der Einschraubteil ist mit dem Brennerdüsensatz und einer Schraubbuchse zur Halterung des Brennerdüsensatzes in sich verschraubt und unmittelbar im vorderen Brennerteil befestigt (DD 114856). Die Brennstoffdüsen sind gleichachsig hintereinander angeordnet, wobei die eine zum Zünden und die andere für den Lastbetrieb des Brenners vorgesehen ist.An oil burner is known, in particular for gas turbine combustion chambers and boiler furnaces, consisting of a basic body containing the inflow channels for the fuel and the steam, and a screw-in part forming the burner head and accommodating the burner nozzle set. The screw-in is bolted to the burner nozzle set and a screw bushing to hold the burner nozzle set and mounted directly in the front burner part (DD 114856). The fuel nozzles are arranged coaxially behind one another, wherein one is provided for igniting and the other for the load operation of the burner.

Es ist ferner ein Ölbrenner mit veränderlicher Flammenform bekannt, der zwei individuell gespeiste, nahe beieinander angeordnete Düsenköpfe und Mittel zur Veränderung der jedem der Düsonköpfe zugeführten Brennstoffmenge aufweist. Die erste Düse erzeugt einen langen schmalen und die kurze einen kurzen breiten Brennstoffstrahl (DE-OS 2062593). Weiterhin sind Ölbrenner bekannt, die innerhalb eines Zuführungskanals für Verbrennungsluft mit Dralleinbauten mehrere Brennstoffdüsen besitzen, deren Brennstoffstrahlen fächerartig divergieren, so daß die sich ausbildenden Flammen kaum ineinanderdringen (US 3775038). Bei einer anderen Lösung sind mehrere Brennstoffzuleitungen mit zugehörigen individuellen Luftzuführungen in einem Gehäuse vereinigt, wobei der Brennerkopf abgeschrägte Teilbereiche zur Aufnahme der Brennstoffdüsen besitzt, um divergierende Brennstoffstrahlen zu erzeugen (US 3476321). Diese Brenner sind nicht als Zerstäuberbrenner ausgebildet oder in ihrem konstruktiven Aufbau relativ kompliziert und nicht instandhaltungsfreundlich.There is also known an oil burner of variable flame shape having two individually fed, closely spaced nozzle heads and means for varying the amount of fuel supplied to each of the nozzle heads. The first nozzle produces a long narrow and the short a short wide fuel jet (DE-OS 2062593). Furthermore, oil burners are known which have a plurality of fuel nozzles within a supply channel for combustion air with spin internals, the fuel jets diverge fan-like, so that the forming flames hardly penetrate each other (US 3775038). In another solution, multiple fuel supply lines are associated with associated individual air supply lines in a housing, wherein the burner head has chamfered portions for receiving the fuel nozzles to produce diverging fuel jets (US 3476321). These burners are not designed as atomizer burners or relatively complicated in their structural design and not easy to maintain.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Ölzerstäuberbrenner mit mehreren, einzeln ansteuerbaren Brennstoffdüsen zur Ausbildung einer variablen Flammenform, der eine möglichst optimale Nutzung des Brennstoffs erlaubt und dabei einen instandhaltungsfreundlichen, relativ einfachen konstruktiven Aufbau besitzt.The aim of the invention is a Ölzerstäuberbrenner with several individually controllable fuel nozzles to form a variable flame shape, which allows the best possible use of the fuel and thereby has a maintenance-friendly, relatively simple construction.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erfüllung der Zielstellung einen Ölzerstäuberbrenner zu schaffen, der eine hohe innere Ölaufwärmung besitzt, und bei dem die Brennstoffdüsen in einem kompakten, relativ einfach zugänglichen und zu montierenden bzw. demontierenden Baustein innerhalb des Brennergehäuses fächerartig angeordnet sind.The invention has for its object to provide an objective Ölzerstäuberbrenner to achieve the objective, which has a high internal oil heating, and in which the fuel nozzles are arranged in a compact, relatively easy to access and to be assembled or disassembled building block inside the burner housing.

Erfindungsgemäß besteht das Brennergehäuse aus einem die Brennstoffzuleitungen aufnehmenden topfförmigen Unterteil, das einen Anschluß für das Zerstäubermodlum, vorzugsweise Dampf, besitzt und einem domartigen Oberteil, das mit dem Unterteil durch einen Flansch lösbar verbunden Ist. In dem Oberteil ist in Höhe des Flansches eine in das Innere des Oberteils ragende Düsenaufnahme gehaltert, die Bohrungen aufweist, in die flanschseitig die Brennstoffzuleitungen münden. Auf der anderen Seite sind die Brennstoffdüsen angebracht, vorzugsweise eingeschraubt, denen - unter Bildung von Ringspalten zwischen Brennstoffdüsen und Wandung des Oberteils - als Zerstäuberdüsen wirkende Öffnungen in dem Oberteil gegenüberliegen.In accordance with the invention, the burner housing consists of a cup-shaped lower part receiving the fuel feed lines, which has a connection for the atomizer module, preferably steam, and a dome-like upper part which is detachably connected to the lower part by a flange. In the upper part, a nozzle receptacle projecting into the interior of the upper part is held at the level of the flange and has bores in which the fuel supply lines open into the flange side. On the other side, the fuel nozzles are mounted, preferably screwed, which - with the formation of annular gaps between the fuel nozzles and the wall of the upper part - opposite to acting as atomizer openings in the upper part.

Entsprechend den örtlichen und technologischen Bedingungen liegen die Achsen der Brennstoffdüsen und der zugehörigenAccording to the local and technological conditions, the axes of the fuel nozzles and the associated are

Öffnungen in dem domartigen Oberteil in festgelegten Winkeln zueinander.Openings in the dome-like upper part at fixed angles to each other.

Zweckmäßig ist die Düsenaufnahme durch eine Verzahnung und ein Spannelement in dem Oberteil fixiert.Appropriately, the nozzle holder is fixed by a toothing and a clamping element in the upper part.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Düsenaufnahme leistenförmig ausgebildet, derart, daß die Brennstoffdüsen in einer Ebene liegen, z. B. waagerecht oder senkrecht.In a further embodiment of the invention, the nozzle holder is strip-shaped, such that the fuel nozzles lie in a plane, z. B. horizontally or vertically.

Die Brennstoffzuleitungen sind in dem Unterteil, dessen Tiefe sich nach den örtlichen Gegebenheiten und dem Aufheizungsgrad des Brennstoffes richtet, allseitig von dem als Treib- und Zerstäubungsmedium dienenden Dampf umspült.The fuel supply lines are in the lower part, the depth of which depends on the local conditions and the degree of heating of the fuel, lapped on all sides by the serving as a propellant and atomizing medium vapor.

Ausführungsbeispielembodiment

Die nähere Erläuterung erfolgt anhand der Zeichnung, in der Fig. 1 eine Ansicht des Zerstäuberbrenners im Längsschnitt und Fig. 2 eine Draufsicht (teilweise geschnitten) darstellen. Es handelt sich um Prinzipskizzen. Gemäß Fig. 1 besteht der Ölzerstäuberbrenner 1 aus einem topfförmigen Unterteil 2 mit dem Flansch 8, den Brennstoffzuleitungen und dem Dampfanschluß 28 sowie einem domartigen Oberteil 6 mit den (Düsen-)Öffnungen 25 bis 27 und dem Flansch 7.The detailed explanation is based on the drawing, in which Fig. 1 is a view of the atomizer burner in longitudinal section and Fig. 2 is a plan view (partially cut) represent. These are schematic diagrams. 1, the Ölzerstäuberbrenner 1 consists of a cup-shaped lower part 2 with the flange 8, the fuel supply lines and the steam connection 28 and a dome-like upper part 6 with the (nozzle) openings 25 to 27 and the flange. 7

In dem Oberteil 6 ist oine Düsenaufnahme 9 mittels der Verzahnung 10 eingesetzt. Die Düsenaufnahme 9 wird durch die Flanschverschraubung 11 und ein Spannelement 12 befestigt. Die Düsenaufnahme 9 weist die Bohrungen 13 auf, wobei an der in den Oberteil weisenden Fläche 14 die Brennstoffdüsen 15; 16; 17 eingeschraubt sind, während an der flanschseitigen ebenen Bodenfläche 18 die Brennstoffzuleitungen 3 bis 5 eingesetzt sind. Diese verlaufen durch den Boden 19 des Unterteils 2 und sind über die Ventile 20; 21; 22 mit einem Ölnetz 23 verbunden. Die Düsenaufnahme 9 ist so gestaltet, daß in dem domartigen Oberteil 6 ein Dampfraum 24 vorhanden ist und an allen Düsenöffnungen 25; 26; 27 des Oberteils 6 ein gleicher Dampfdruck herrscht. Die Dampfzufuhr (Zerstäubermedium) erfolgt am Ende des Unterteils 2 über den Anschluß 28 durch die Rohrleitung 29 und das Dampfventil 30.In the upper part 6 oine nozzle holder 9 is inserted by means of the toothing 10. The nozzle holder 9 is fastened by the Flanschverschraubung 11 and a clamping element 12. The nozzle receptacle 9 has the holes 13, wherein at the pointing in the upper part surface 14, the fuel nozzles 15; 16; 17 are screwed while on the flange-side flat bottom surface 18, the fuel supply lines 3 to 5 are used. These pass through the bottom 19 of the lower part 2 and are via the valves 20; 21; 22 connected to an oil network 23. The nozzle holder 9 is designed so that in the dome-like upper part 6, a vapor space 24 is present and at all nozzle openings 25; 26; 27 of the upper part 6 an equal vapor pressure prevails. The steam supply (Zerstäubermedium) takes place at the end of the lower part 2 via the terminal 28 through the pipe 29 and the steam valve 30th

Wirkungsweiseoperation

Mit dem Öffnen des Dampfventils 30 erfolgt die Dampfzufuhr 31 in den Dampfraum 32 des Unterteils 2. An den Düsenöffnungen 25 bis 27 herrscht ein konstanter Dampfdruck; dabei strömt entsprechend der Düsengröße derWith the opening of the steam valve 30, the steam supply 31 takes place in the vapor space 32 of the lower part 2. At the nozzle openings 25 to 27 there is a constant vapor pressure; while flows according to the nozzle size of

Zerstäuberdampf 33 aus. Mit dem Öffnen der Einzel ventile 20 bis 22 der Ölversorgungsanlage wird eine entsprechende konstante Einzelölmenge 34; 35; 36 den Öldüsen 15 bis 17 über die im Unterteil 2 verlaufenden Brennstoffzuleitungen 3 bis 5 zugeführt. Das Öl wird durch die relativ große Wärmeübertragungsfläche 37 aufgewärmt, strömt aus den Brennstoffdüsenöffnungen 38, und entsprechend der Ausbildung der Öffnungen 25 bis 27 und der Einwirkung des Zerstäuberdampfes 33 werden die Ölf lammen 39; 40; 41 ausgebildet.Atomizer steam 33 off. With the opening of the individual valves 20 to 22 of the oil supply system is a corresponding constant amount of individual oil 34; 35; Supplied to the oil nozzles 15 to 17 via the running in the lower part 2 fuel supply lines 3 to 5. The oil is warmed by the relatively large heat transfer surface 37, flows out of the fuel nozzle openings 38, and according to the formation of the openings 25 to 27 and the action of the Zerstäuberdampfes 33, the Ölf lamen 39; 40; 41 formed.

Mit dem Austrittsflächenwinkel „α" bzw. „P" wird die Einzelölflammenausbreitung innerhalb einer Brennkammer festgelegt. Die Gesamtölbrennerleistung (max. Ölmenge) wird mit dem Betrieb von allen Einzelflammen festgelegt. Die Steuerung der thermischen Brennerleistung erfolgt durch das Zu- bzw. Abschalten einer oder mehrerer Einzelölflammen.With the outlet surface angle "α" or "P", the single oil flame propagation within a combustion chamber is determined. The total oil burner capacity (maximum oil quantity) is determined with the operation of all individual flames. The control of the thermal burner performance is done by switching on or off one or more individual oil flames.

Eine Veränderung der Dampfzufuhr wird dabei nicht vorgenommen (im Sinne der einfachen Einstellung einer optimalen Zerstäubung ohne Nachstellen).A change in the steam supply is not made (in the sense of easy adjustment of optimal atomization without readjustment).

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

- Mehrfachflammen entsprechend Technologie der Prozesse- Multiple flames according to technology of the processes

- einfache Gestaltung eines Brennerkopfes- simple design of a burner head

- reparaturfreundlich- easy to repair

- Steuerung der thermischen Leistung ohne Düsenänderungen- Control of thermal performance without nozzle changes

- einfache Fixierung und Verspannung des Düsenkörpers mit dem Düsenkopf- Easy fixation and clamping of the nozzle body with the nozzle head

- maximale Ölvorwärmung innerhalb der Brennerlanze- maximum oil preheating within the burner lance

- Aufnahme von Differenzdehnung durch ein Spannelement- Recording differential expansion by a clamping element

- optimale Düsenauslegung der Einzelölflammen- Optimal nozzle design of the single oil flames

- Steuerung der thermischen Leistung durch Einzelflammenansteuerung- Control of thermal performance by single flame control

- einfaches Wechseln der Öldüsen (eingeschraubt)- easy change of the oil nozzles (screwed in)

Claims

1. Ölzerstäuberbrenner init with several, preferably at least three, each connected to a fuel supply, arranged in a burner housing and individually controllable fuel nozzles whose fuel jets diverge fan-like, characterized in that the burner housing (1) from a fuel supply lines (3 to 5) receiving cup-shaped A lower part (2) having a connection (28) for the atomizing medium (33) and a dome-like upper part (6) which is releasably connected to the lower part (2) by flanges (7; 8), wherein in the upper part (6) in the amount of the flange (7) in the interior of the upper part (6) projecting nozzle receptacle (9) is supported, the bores (13) into which on the flange (18), the fuel supply lines (3 to 5) open while on the other side fuel nozzles (15 to 17) mounted, preferably screwed, which, with the formation of annular gaps between the fuel nozzle η (15 to 17) and Wall of the upper part (6) acting as atomizing nozzles openings (25 to 27) in the upper part (6) opposite.

2. Ölzerstäuberbrenner according to claim 1, characterized in that the nozzle holder (9) is designed box-shaped and the fuel nozzles (15 to 17) are arranged in a plane.

3. Ölzerstäuberbrenner according to claim 1 and 2, characterized in that the nozzle holder (9) and a toothing (10) in the upper part (6) and a clamping element (12), which compensates for thermal expansion, by means of Flanschverschraubung (11) is supported.

4. Ölzerstäuberbrenner according to claim 2, gekennzeichr 4t, characterized in that the strip-shaped nozzle holder (9) is arranged vertically.

5. Ölzerstäuberbrenner according to claim 2, characterized in that the strip-shaped nozzle holder (9) is arranged horizontally.