Die
Erfindung bezieht sich auf einen Rundbrenner zur Verbrennung von
staubförmigem
Brennstoff, insbesondere von staubförmiger Kohle sowie ein Verfahren
zum Betreiben eines Rundbrenners.The
The invention relates to a round burner for the combustion of
dusty
Fuel, especially of pulverized coal and a method
to operate a round burner.
Durch
die Druckschrift DE OS 102 01 558 ist ein Rundbrenner zur Verbrennung
von staubförmigem
Brennstoff bekannt geworden. Bei diesem bekannten Brenner wird die
gesamte je Brenner einzubringende Sekundärluft über ein im Brenner zentral angeordnetes
Sekundärluftrohr
dem Brennraum zugeführt
und über
ein unter Bildung eines ringförmigen Querschnittes
konzentrisch das Sekundärluftrohr umgebendes
Primärgemischrohr
ein aus Primärluft bzw.
Primärgas
und staubförmigem
Brennstoff gebildetes Primärgemisch
dem Brennraum zugeführt. Diese
neue Konzeption, bei der entgegen der üblichen Weise die Sekundärluft zentral
eingeblasen wird und der Primärgemischstrom
als Mantel um den Sekundärluftstrom
gelegt wird, weist insbesondere den Vorteil auf, dass der Brennstoffstaub
unmittelbar mit dem bei der Verbrennung im Brennraum entstehenden
heißen
Rauchgas in Berührung
kommt und in Folge dessen eine schnelle und sichere Zündung des Brennstoffes
erfolgt.By
the document DE OS 102 01 558 is a round burner for combustion
of dusty
Fuel has become known. In this known burner is the
total secondary air to be introduced per burner via a centrally arranged burner
Secondary air pipe
supplied to the combustion chamber
and over
a to form an annular cross-section
concentric surrounding the secondary air tube
Primary mixture tube
one from primary air or
primary gas
and dusty
Fuel formed primary mixture
supplied to the combustion chamber. These
new conception, in contrast to the usual way, the secondary air central
is blown and the primary mixed stream
as a jacket around the secondary air flow
In particular, has the advantage that the fuel dust
directly with the resulting combustion in the combustion chamber
be called
Flue gas in contact
comes and as a result a fast and safe ignition of the fuel
he follows.
Bei
der praktischen Anwendung der Rundbrenner gemäß der DE OS 102 01 558 zur
Verbrennung von Kohlestaub hat sich gezeigt, dass dieser bekannte
Rundbrenner insbesondere für
die Verbrennung von staubförmiger
und ballastreicher Kohle, wie sie beispielsweise Braunkohle darstellt,
prädestiniert
ist. Bei der Zuführung
einer solchen staubförmigen
Braunkohle aber auch einer im Regelfall verwendeten staubförmigen Steinkohle
(mit mittleren Gehalten an Wasser, Flüchtigen und Asche) in den Brennraum
weist das Primärgemisch
im Primärgemischrohr
eine Brennstoff bzw. Kohlestaubbeladung von etwa 0,1 kg bis 0,6
kg pro kg Primärluft
bzw. Primärgas
(Fördergas)
auf, was einer niedrigen Kohlebeladung im Fördergas gleichkommt. Mit anderen Worten
ausgedrückt
heißt
das auch, dass für
den vorgenannten aufzugebenden Brennstaub ein hohes Fördergasvolumen
und somit auch ein großer
Förderquerschnitt
im Primärgemischrohr
des Rundbrenners benötigt
wird.at
the practical application of the round burner according to DE OS 102 01 558 to
Combustion of coal dust has been shown to be known
Round burner especially for
the combustion of dusty
and ballast-rich coal, as it is, for example, lignite,
predestined
is. At the feeder
such a dusty
Lignite but also a normally used dusty hard coal
(with medium levels of water, fugitives and ashes) in the combustion chamber
indicates the primary mixture
in the primary mixture pipe
a coal dust load of about 0.1 kg to 0.6
kg per kg of primary air
or primary gas
(Carrier gas)
on what a low coal loading in the conveying gas equals. In other words
expressed
is called
that too, that for
the above-mentioned abandoned fuel dust a high volume of carrier gas
and therefore a big one too
Conveyor section
in the primary mixture pipe
of the round burner needed
becomes.
Bei
der Verbrennung weniger häufig
eingesetzter Brennstoffe wie beispielsweise von staubförmigen,
niedrigflüchtigen
Steinkohlen (wie Eß,
Magerkohle und insbesondere Anthrazitkohle) oder Trockenbraunkohlen
(TBK) werden verfahrensbedingt höhere
bzw. hohe Kohlebeladungen im Primärgemischrohr des Rundbrenners
erforderlich, die dann bei etwa 0,8 kg bis 10 kg Brennstoff bzw.
Kohlestaub pro kg Primärluft
bzw. Primärgas
(Fördergas)
liegen. Eine hohe Staubbeladung des Primärgemisches ist auch gleichbedeutend
mit einem geringen Fördergasvolumen
und einem kleinen Förderquerschnitt
im Primärgemischrohr
des Rundbrenners. Da das mit hoher Staubbeladung angereicherte Fördergasvolumen
gegenüber
dem mit niedriger Staubbeladung um ein zigfaches kleiner ausfallen
kann, wird zwangsläufig
auch der Förderquerschnitt
im Primärgemischrohr
um ein zigfaches kleiner. Dadurch entstehen sehr kleine Ringquerschnitte
im Primärgemischrohr,
de sich in vielerlei Hinsicht nachteilig auswirken können. Beispielsweise
und zuvorderst wird der Druckverlust innerhalb des Primärgemischrohres erheblich
erhöht,
was unter anderem zu einem Wirkungsgradverlust der Verbrennungsanlage
führt. Zum
anderen kann eine ungleichmäßige Aufgabe des
Kohlenstaubes in den Brennraum entstehen, was zu einer ungleichmäßigen und
somit uneffizienten Verbrennung führt.at
burning less frequently
used fuels such as dusty,
low volatile
Hard coal (like Eß,
Charcoal and especially anthracite coal) or dry lignite
(TBK) are higher due to the process
or high coal loadings in the primary mixture pipe of the round burner
required, then at about 0.8 kg to 10 kg of fuel or
Coal dust per kg of primary air
or primary gas
(Carrier gas)
lie. A high dust load of the primary mixture is also synonymous
with a small volume of conveying gas
and a small conveyor cross-section
in the primary mixture pipe
of the round burner. Since the enriched with high dust load conveying gas volume
across from
with a low dust load to a dozens smaller smaller
can, inevitably becomes
also the conveyor cross-section
in the primary mixture pipe
a dozen times smaller. This results in very small ring cross sections
in the primary mixture pipe,
de can be detrimental in many ways. For example
and most importantly, the pressure loss within the primary mixture tube becomes significant
elevated,
which among other things to a loss of efficiency of the incinerator
leads. To the
others may be an uneven task of the
Carbon dust in the combustion chamber, resulting in a nonuniform and
thus results in inefficient combustion.
Durch
die Druckschrift US 2003/0157451 A1 ist ein Low Nox Particulate
Fuel Burner bekannt geworden. Bei diesem bekannten Brenner wird
wie auch schon bei dem Brenner gemäß der vorgenannten Druckschrift
DE OS 102 01 558 durch ein zentrales Rohr Sekundärluft und durch ein das zentrale Rohr
konzentrisch umhüllendes
zweites Rohr bzw. durch den zwischen beiden Rohren gebildeten Ringraum
Kohlenstaub mit Primärluft
in einen Feuerraum eingetragen. Die Reduzierung der Nox – Emission
wird dabei durch die Ausbildung der Sekundärluftdüse dieses Brenners erreicht,
die am Austritt in den Feuerraum einen Precessing Jet (Präzessions bzw.
Kreisel-Strahl) der zentral eingebrachten Luft erzeugt, der eine
hohe Durchmischung der Luft mit dem eingetragenen partikelförmigen Brennstoff
erzeugt. Die Einbringung von staubförmigen Brennstoffen in den
Feuerraum wie beispielsweise von niedrigfüchtigen Steinkohlen oder Trockenbraunkohlen,
die verfahrensbedingt eine höhere
bzw. hohe Kohlebeladung im Primär-
bzw. Förderluftstrom
erfordert und die daraus entstehenden Probleme (hoher Druckverlust,
schlechte Verteilung des Brennstoffs im Feuerraum) infolge der hohen
Kohlebeladung und des geringen Durchtrittquerschnittes, ist gemäß der Lehre der
Druckschrift US 2003/0157451 A1 nicht vorgesehen bzw. es sind keine
Lösungen
hierzu vorgeschlagen.By
Document US 2003/0157451 A1 is a Low Nox Particulate
Fuel Burner became known. In this known burner is
as with the burner according to the aforementioned document
DE OS 102 01 558 by a central tube secondary air and through a central tube
concentrically enveloping
second tube or through the annulus formed between two tubes
Coal dust with primary air
entered in a firebox. The reduction of NOx emissions
is achieved by the formation of the secondary air nozzle of this burner,
at the exit into the combustion chamber a Precessing Jet (precession or
Centrifugal beam) of the centrally introduced air generated by a
high mixing of the air with the registered particulate fuel
generated. The introduction of dust-like fuels in the
Firebox such as low-pitch coal or dry lignite,
due to the process a higher
or high coal loading in the primary
or conveying air flow
requires and the resulting problems (high pressure loss,
poor distribution of fuel in the furnace) due to the high
Coal loading and the small passage cross-section is, according to the teaching of
Publication US 2003/0157451 A1 not provided or there are none
solutions
proposed for this purpose.
Durch
die Druckschrift DE 898
225 C ist ein Brenner für
wechselweise oder kombinierte Verfeuerung von Gas und Kohlenstaub
bekannt geworden. Dieser bekannte Brenner weist die klassische Bauart auf,
deren Merkmal ein zentrales Rohr zur Einbringung von Primär- oder
Kernluft, ein weiteres Rohr, das konzentrisch das Primärluftrohr
umhüllt
zur Einbringung von Kohlenstaub und ein drittes Rohr sind, das wiederum
das Kohlenstaubrohr konzentrisch umhüllt und zum Eintrag der Sekundärluft in
den Feuerraum dient. Zusätzlich
zu der klassischen Bauart ist bei diesem bekannten Brenner am Außenmantel
des Kohlenstaubrohres ein axial verstellbarer Winkelschieber angebracht,
mit dem eine zugeführte
Gesamtluftmenge voneinander abhängig
dem zentralen Primär-
und dem äußeren Sekundärluftrohr
zugeteilt werden kann. Wird entsprechend der Schieberstellung die
Primärluftmenge
im zentralen Rohr erhöht, dann
verringert sich dementsprechend die eingebrachte Sekundärluftmenge
durch das äußere Sekundärluftrohr
und vice versa. Der in den Feuerraum eintretende Kohlenstaubstrahl
wird von dem äußeren Sekundärluftstrahl
ummantelt und ist dadurch an einem Direktkontakt zu den heißen Rauchgasen
im Feuerraum gehindert. Ein schnelles Aufheizen und Zünden der
in den Feuerraum eingetragenen Kohlepartikel unterbleibt bzw. verzögert sich
dadurch.Through the publication DE 898 225 C a burner for alternating or combined combustion of gas and coal dust has become known. This known burner has the classic design, the feature of a central tube for introducing primary or core air, another tube concentrically surrounding the primary air tube for introducing pulverized coal and a third tube, which in turn concentrically surrounds the coal dust pipe and entry the secondary air is used in the firebox. In addition to the classic design is in this known burner on the outer jacket of the pulverized coal pipe, an axially adjustable angle slide mounted with which a total amount of supplied air can be allocated to each other depending on the central primary and the outer secondary air tube. If, according to the slide position, the primary air quantity in the central tube is increased, then the introduced secondary air quantity decreases correspondingly through the outer secondary air tube and vice versa. The coal dust jet entering the combustion chamber is surrounded by the outer secondary air jet and is thus prevented from direct contact with the hot flue gases in the combustion chamber. A rapid heating and ignition of the coal particles introduced into the combustion chamber is thereby prevented or delayed.
Aufgabe
der Erfindung ist es nun, einen Rundbrenner zur Verbrennung von
staubförmigem Brennstoff
vorzuschlagen, der insbesondere zum Eintrag eines eine hohe Brennstaubbeladung
aufweisenden Primärgemisches
in den Brennraum geeignet ist sowie ein Verfahren zum Betreiben
eines derartigen Rundbrenners.task
The invention is now a round burner for the combustion of
dusty fuel
to propose, in particular to the entry of a high fuel dust loading
having primary mixtures
in the combustion chamber is suitable and a method of operation
such a round burner.
Die
vorstehend genannte Aufgabe wird hinsichtlich des Rundbrenners durch
die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 und hinsichtlich
des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruches 14 gelöst.The
The above object is with respect to the round burner by
the characterizing features of claim 1 and in terms
the method by the features of claim 14 solved.
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.advantageous
Embodiments of the invention are the dependent claims
remove.
Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird ein
Rundbrenner sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Rundbrenners
geschaffen, der bzw. das die nachfolgenden Vorteile aufweist:
- – Der
erfindungsgemäße Rundbrenner
ermöglicht es,
auch seltener verwendete Brennstoffe wie niedrigflüchtige Steinkohle
und Trockenbraunkohle bzw. schwierige Brennstoffe effizient und
problemlos in einer Staubfeuerung zu verbrennen.
- – Ein
unter hoher Brennstaubbeladung eingebrachter Primärgemischstrom
kann mit einem wesentlich verringerten Druckverlust und wesentlich besserer
Brennstaubverteilung in den Feuerraum eingebracht werden.
The solution according to the invention provides a round burner and a method for operating a round burner, which has the following advantages: - - The round burner of the invention makes it possible to burn less frequently used fuels such as low-volatile hard coal and dry lignite or difficult fuels efficiently and easily in a dust firing.
- - A primary mixture stream introduced under high fuel dust loading can be introduced into the furnace with a significantly reduced pressure drop and a much better distribution of the fuel dust.
Nachstehend
sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung an Hand der Zeichnungen und der Beschreibung näher erläutert.below
are exemplary embodiments
the invention with reference to the drawings and the description explained in more detail.
Es
zeigt:It
shows:
1 einen
Längsschnitt
eines erfindungsgemäßen Rundbrenners
in schematischer Darstellung, 1 a longitudinal section of a round burner according to the invention in a schematic representation,
2 einen
Querschnitt durch den Rundbrenner gemäß Schnitt A-A der 1 in
schematischer Darstellung, 2 a cross section through the round burner according to section AA of 1 in a schematic representation,
3 einen
Querschnitt durch den Rundbrenner gemäß Schnitt B-B der 1 in
schematischer Darstellung, 3 a cross section through the round burner according to section BB of 1 in a schematic representation,
4 wie 1,
jedoch alternative Ausführung, 4 as 1 but alternative design,
5 einen
Querschnitt durch den Rundbrenner gemäß Schnitt C-C der 4 in
schematischer Darstellung, 5 a cross section through the round burner according to section CC of 4 in a schematic representation,
6 wie 1,
jedoch alternative Zuführung
der Sekundärluft
und des Primärgemisches
in den Rundbrenner, 6 as 1 , but alternative supply of the secondary air and the primary mixture in the round burner,
7 einen
Teillängsschnitt
durch den Rundbrenner im Bereich der Brennermündung, alternative Ausführung, 7 a partial longitudinal section through the round burner in the region of the burner mouth, alternative embodiment,
8 einen
Teillängsschnitt
durch den Rundbrenner im Bereich der Brennermündung, alternative Ausführung, 8th a partial longitudinal section through the round burner in the region of the burner mouth, alternative embodiment,
9 schematisch
dargestellt die Frontansicht eines erfindungsgemäßen Brenners, alternative Ausführung, 9 schematically shows the front view of a burner according to the invention, alternative embodiment,
10 einen
radialen Schnitt gemäß Schnitt C-C
der 9, 10 a radial section according to section CC of 9 .
Durch
die obengenannten Figuren werden beispielhaft unterschiedliche Ausgestaltungen
des erfindungsgemäßen Rundbrenners 1 aufgezeigt,
der entweder einzeln oder zu mehreren bzw. gruppenweise beispielsweise
zur Beheizung eines Feuerraumes 10 eines nicht dargestellten
Dampf- bzw. Großdampferzeugers
eines Kraftwerkes eingesetzt wird. Der oder die Rundbrenner 1 ist
bzw. sind dabei in einer bzw. in mehreren den Feuerraum 10 begrenzenden
Feuerraumwand bzw. -wänden 11 des
nicht dargestellten Dampferzeugers angeordnet, so dass der von Primärgas bzw.
-luft geförderte
staubförmige Brennstoff
(Primärgemischstrom 15)
und Sekundärluft 13, 14 mittels
des Rundbrenners 1 in den Feuerraum 10 eingetragen
und verbrannt werden kann. Die dabei entstehenden heißen Rauchgase 37 werden zur
Beheizung des Dampferzeuger-Arbeitsmediums, in
der Regel Wasser bzw. Dampf, herangezogen.By the above figures, for example, different embodiments of the round burner according to the invention 1 shown, either individually or to several or groups, for example, to heat a firebox 10 a steam or large steam generator, not shown, of a power plant is used. The round burner (s) 1 is or are in one or more of the firebox 10 delimiting combustion chamber wall or walls 11 arranged the steam generator, not shown, so that the primary gas or air funded dust-like fuel (primary mixed stream 15 ) and secondary air 13 . 14 by means of the round burner 1 in the firebox 10 can be registered and burned. The resulting hot flue gases 37 are used to heat the steam generator working medium, usually water or steam.
Der
Rundbrenner 1 weist dabei ein zentrales Sekundärluftrohr 3 auf,
das zentrisch zur Rundbrenner-Längsachse 19 angeordnet
ist und dessen Sekundärluftrohraustitt 7 in
Richtung des Feuerraumes 10 zeigt und durch das Sekundärluft 13 in
den Feuerraum 10 eingetragen wird. Das Sekundärluftrohr 3 wird
konzentrisch von einem Primärgemischrohr 4 umgeben,
so dass zwischen Sekundärluftrohr 3 und Primärgemischrohr 4 ein
Spalt bzw. ein ringförmiger Querschnitt 9 entsteht,
durch den das aus Primärluft bzw.
Primärgas
und staubförmigem
Brennstoff bestehende Primärgemisch 15 in
den Feuerraum 10 eingetragen wird. Der Primärgemischstrom 15 kann
verfahrensbedingt neben dem obligatorischen Brennstoffstaub sowie
Primärluft
auch noch Rauchgase und Wasserdampf beinhalten.The round burner 1 has a central secondary air tube 3 on, centric to the round burner longitudinal axis 19 is arranged and its Sekundärluftrohraustitt 7 in the direction of the firebox 10 shows and through the secondary air 13 in the firebox 10 is registered. The secondary air tube 3 becomes concentric with a primary mixture pipe 4 surrounded, so that between secondary air tube 3 and primary mixture pipe 4 a gap or an annular cross-section 9 is formed by the primary mixture consisting of primary air or primary gas and dusty fuel 15 in the firebox 10 is registered. The primary mixture stream 15 may contain flue gases and water vapor in addition to the obligatory fuel dust and primary air due to the process.
Bei
der Verbrennung von niedrigflüchtigen Brennstoffen
wie beispielsweise Eß,
Mager- oder Anthrazitkohle
oder anderer heizwertreicher Brennstoffe wie beispielsweise Trockenbraunkohle
(TBK) wird das Primärgemisch
verfahrensbedingt mit einer hohen Brennstaubbeladung von etwa 0,8
kg bis 10 kg Brennstaub je kg Primärluft bzw.-gas, das für den Brennstaub
gleichzeitig als Fördermedium
dient, dem Feuerraum 10 zugeführt. Der Grund liegt darin, dass
bei niedrigflüchtigen
Brennstoffen bei einer Förderung
bei niedriger Brennstaubbeladung, d.h. bei 0,1 kg bis 0,6 kg Brennstaub
je kg Gas bzw. Luft Fördermenge,
wie sie ansonsten bei normal bzw. hochflüchtigen bzw. ballastreichen
Brennstoffen angewendet wird, keine Zündstabilität im Feuerraum erzielt werden
kann. Durch eine hohe Brennstaubbeladung des Fördermediums Primärluft bzw.
-gas geht damit verglichen mit einer niedrigen Brennstaubbeladung
eine entsprechende Volumenverminderung – weniger Fördermedium befördert mehr
Brennstaub – des
Fördermediums
und infolgedessen bei vergleichsweise gleichen Fördergeschwindigkeiten eine entsprechende
Querschnittsverminderung des ringförmigen Querschnittes 9 einher.In the combustion of low-volatile fuels such as Eß, lean or anthracite coal or other high-calorific fuels such as dry lignite (TBK), the primary mixture is due to the process with a high fuel dust loading of about 0.8 kg to 10 kg of fuel dust per kg of primary air or gas, which simultaneously serves as the conveying medium for the fuel dust, the combustion chamber 10 fed. The reason is that in low-volatile fuels with a promotion at low Brennstaubbeladung, ie at 0.1 kg to 0.6 kg of fuel dust per kg of gas or air flow rate, as otherwise used in normal or high-volatility or high-ballast fuels , no ignition stability in the furnace can be achieved. By a high Brennstaubbeladung the pumped medium primary air or gas is compared with a low Brennstaubbeladung a corresponding reduction in volume - less fluid promotes more fuel dust - the pumped liquid and consequently at a comparatively same conveying speeds, a corresponding reduction in cross section of the annular cross section 9 associated.
Mit
der vorgenannten Querschnittsverminderung entsteht jedoch gegenüber solchen
Rundbrennern, die beispielsweise normal- oder hochflüchtige Steinkohle
(Fett, Gas- oder
Gasflammkohle) oder eine ballastreiche Kohle wie Braunkohle und
somit verfahrensbedingt ein Primärgemisch
mit einer niedrigen Brennstaubbeladung von etwa 0,1 kg bis 0,6 kg Brennstaub
je kg Fördermedium
durch den kreisringförmigen
Querschnitt 9 in den Feuerraum 10 eintragen und
dabei eine Sekundärluftaustritts
geschwindigkeit w in den Feuerraum 10 aufweisen, die Problematik,
dass das Spaltmaß bzw.
Kreisringmaß R
des kreisringförmigen
Querschnittes 9 sehr klein wird und damit der Druckverlust
innerhalb des Primärgemischrohres
4 im Rundbrenner 1 beträchtlich
ansteigt. Des weiteren gehen mit dem engen Querschnitt Förderprobleme
des Primärgemischstromes 15 einher.
Bei dem Spaltmaß R
handelt es sich um den radialen Abstand zwischen Innen- und Außendurchmesser
des Kreisringes 9.With the above-mentioned reduction in cross-section, however, compared to such round burners, for example, normal or highly volatile coal (fat, gas or gas flame coal) or a ballast rich coal such as lignite and thus due to the process, a primary mixture with a low Brennstaubbeladung of about 0.1 kg to 0.6 kg of fuel dust per kg pumped medium through the circular cross-section 9 in the firebox 10 enter while a secondary air outlet speed w in the furnace 10 have, the problem that the gap or annular measure R of the annular cross-section 9 becomes very small and thus the pressure loss within the primary mixture pipe 4 in the round burner 1 considerably increases. Furthermore go with the narrow cross section conveying problems of the primary mixed stream 15 associated. The gap R is the radial distance between the inner and outer diameter of the annulus 9 ,
Ausgehend
von einem bekannten Rundbrenner mit einer niedrigen Brennstaubbeladung
von etwa 0,1 bis 0,6 kg Brennstaub je kg Fördermedium, bei dem die komplette
je Rundbrenner benötigte
Sekundärluft
S durch das zentrale Sekundärluftrohr 3 in den
Feuerraum 10 eingetragen wird und dessen Sekundärluftrohr-Innendurchmesser
dSLO bzw. dessen Sekundärluftrohr-Querschnitt QSLO sowie dessen Sekundärluftaustrittsgeschwindigkeit
w0 (beispielsweise 40 m/s) als Bezugsgröße verwendet
wird, wird beim erfindungsgemäßen Rundbrenner 1 der
obengenannten Problematik damit begegnet, indem durch das Sekundärluftrohr 3 eine
Sekundärluftteilmenge S1 13 von nur 40% bis 70% der je
Rundbrenner 1 benötigten
gesamten und ansonsten durch das Sekundärluftrohr 3 eingetragenen
Sekundärluftmenge
S und die verbleibende bzw. restliche Sekundärluftmenge S2 14 der
je Rundbrenner 1 benötigten
gesamten Sekundärluftmenge
S durch wenigstens ein weiteres Sekundärluftrohr 12, das
peripher zum Primärgemischrohr 4 angeordnet
ist, in den Feuerraum 10 eingetragen wird. Durch diese
Maßnahme und/oder
einer gegenüber
der als angenommenen Sekundärluftaustrittsgeschwindigkeits-Bezugsgröße w0 (beispielsweise von 40 m/s) um 20% bis
100% erhöhten
Sekundärluftaustrittsgeschwindigkeit
w1 aus dem Sekundärluftrohr 3 kann der
Querschnitt QSL des Sekundärluftrohres 3 beträchtlich
verringert werden. Zahlenmäßig wirkt
sich die erfindungsgemäße Maßnahme derart
aus, dass der reduzierte Querschnitt QSLred des
Sekundärluftrohres 3 einen
reduzierten Durchmesser dSLred von 40 – 80% von
dSLO, d.h. das 0,4- bis 0,8-fache des als
Bezugsgröße ausgewiesenen
Sekundärluftrohr-Innendurchmessers
dSLO aufweist.Starting from a well-known round burner with a low Brennstaubbeladung of about 0.1 to 0.6 kg of fuel dust per kg of fluid, in which the complete per round burner required secondary air S through the central secondary air duct 3 in the firebox 10 is entered and its secondary air tube inner diameter d SLO or its secondary air tube cross-section Q SLO and its secondary air outlet velocity w 0 (for example, 40 m / s) is used as a reference, is in the round burner according to the invention 1 the above problem encountered so by passing through the secondary air tube 3 a secondary air subset S 1 13 from only 40% to 70% of each round burner 1 needed throughout and otherwise through the secondary air tube 3 registered secondary air quantity S and the remaining or remaining secondary air quantity S 2 14 the ever round burner 1 required total secondary air amount S through at least one further secondary air tube 12 , which is peripheral to the primary mixture pipe 4 is placed in the firebox 10 is registered. As a result of this measure and / or a secondary air outlet speed w 1 increased from 20% to 100% relative to the assumed secondary air outlet speed reference value w 0 (for example, from 40 m / s) from the secondary air tube 3 can the cross section Q SL of the secondary air tube 3 considerably reduced. In terms of numbers, the measure according to the invention has the effect that the reduced cross section Q SLred of the secondary air tube 3 a reduced diameter d SLred of 40-80 % of d SLO , ie 0.4 to 0.8 times the secondary air tube internal diameter d SLO designated as a reference.
Damit
wird erfindungsgemäß der ringförmige Querschnitt 9 des
Primärgemischrohres 4 radial
näher an
die Rundbrennerachse 19 herangeführt und somit vergleichsweise
bei gleichbleibendem Ringquerschnitt QPR (d.h.
bei vorausgesetzter gleichbleibender Primärgemischdurchsatzgeschwindigkeit) ein
beträchtlich
größerer Ringspalt
R geschaffen, der einen vergleichsweise wesentlich geringeren Druckverlust
verursacht und ein störungsfreies
Einbringen des Primärgemisches
in den Feuerraum 10 ermöglicht.Thus, according to the invention, the annular cross-section 9 of the primary mixture pipe 4 radially closer to the round burner axis 19 introduced and thus comparatively at constant ring cross-section Q PR (ie, assuming constant primary mixture throughput rate) created a considerably larger annular gap R, which causes a comparatively much lower pressure drop and a trouble-free introduction of the primary mixture into the furnace 10 allows.
Der
erfindungsgemäße Rundbrenner 1 vereint
die Vorzüge
des zentral mit Sekundärluft
beschickten Rundbrenners, die sich, bedingt durch den intensiven,
direkten Kontakt des Brennstaubes mit dem heißen Rauchgas, in einer hohen
Aufheizrate des Brennstaubes und damit einer gesteigerten Zündfähigkeit
manifestieren und der Tatsache, dass ein unter hoher Brennstaubbeladung
eingebrachter Primärgemischstrom 15 mit
einem wesentlich verringerten Druckverlust und wesentlich besserer
Brennstaubverteilung in den Feuerraum 10 eingebracht werden
kann.The round burner according to the invention 1 combines the advantages of the centrally supplied with secondary air round burner, which manifest, due to the intensive, direct contact of the fuel dust with the hot flue gas, in a high rate of heating of the fuel dust and thus an increased ignitability and the fact that a high mixture under a high Brennstaubbeladung imported primary mixture 15 with a significantly reduced pressure loss and significantly better distribution of fuel dust into the combustion chamber 10 can be introduced.
Bei
der je Rundbrenner 1 benötigten gesamten Sekundärluftmenge
S, die beim erfindungsgemäßen Rundbrenner 1 mittels
zweier Sekundärluftteilmengenströme S1 und S2 durch wenigstens
zwei Sekundärluftrohre 3, 12 in
den Feuerraum 10 eingetragen werden, kann es sich um die
stöchiometrische Luftmenge
handeln. Die benötigte
gesamte durch den Rundbrenner 1 eingebrachte Sekundärluftmenge
S, also die Summe aus S1 und S2,
kann jedoch auch eine unterstöchiometrische
Luftmenge im Bereich von 0,3 bis 1,0 der stöchiometrischen Luftmenge sein.
Der ausgewählte
Bereich (Stöchiometrie) der
je Rundbrenner 1 eingetragenen Sekundärluftmenge S hängt letztendlich
von weiteren in anderen Bereichen des Feuerraums 10 eingebrachten
Ausbrandluftmengen ab und ist je Betriebsfall zu wählen.At the ever round burner 1 required total secondary air amount S, in the round burner according to the invention 1 by means of two secondary air partial flow streams S 1 and S 2 through at least two secondary air pipes 3 . 12 in the firebox 10 can be entered, it may be the stoichiometric amount of air. The entire needed by the round burner 1 introduced secondary air quantity S, ie the sum of S 1 and S 2 , but may also be a sub-stoichiometric amount of air in the range of 0.3 to 1.0 of the stoichiometric amount of air. The selected range (stoichiometry) of each round burner 1 Entered secondary air quantity S ultimately depends on others in other areas of the furnace 10 introduced burn-off air quantities and is to select per operating case.
Die 1 bis 3 zeigen
einen erfindungsgemäßen Rundbrenner 1 auf,
bei dem die restliche Sekundärluftmenge
S2 in einer vorteilhaften Ausbildung der
Erfindung über
weitere vier Sekundärluftrohre 12a, 12b, 12c, 12d in
den Feuerraum 10 eingetragen wird, die gleichmäßig verteilt
auf einem virtuellen und das Primärgemischrohr 4 konzentrisch
umhüllenden
Kreis 36 angeordnet sind. Dabei liegen die jeweiligen Sekundärluftrohre 12a, 12b, 12c, 12d unter
45° geneigt
zur vertikalen Ebene der Längsachse 19 des
Rundbrenners 1. Bei dieser Variante wird die restliche
Sekundärluft
S2 14 punktuell um den Primärgemischstrahl 15 bzw.
den Brennstaub gelegt und dabei weiteres heißes Rauchgas 37 angesaugt
und dem Brennstaub zugeführt,
was dessen Aufheizrate und Zündfähigkeit
weiter erhöht.The 1 to 3 show a round burner according to the invention 1 on, in which the remaining secondary air quantity S 2 in an advantageous embodiment of the invention over four further secondary air pipes 12a . 12b . 12c . 12d in the firebox 10 is uniformly distributed on a virtual and the primary mixture pipe 4 concentric enveloping circle 36 are arranged. Here are the respective secondary air pipes 12a . 12b . 12c . 12d at 45 ° inclined to the vertical plane of the longitudinal axis 19 of the round burner 1 , In this variant, the remaining secondary air S 2 14 punctually around the primary mixture jet 15 or put the fuel and thereby more hot flue gas 37 sucked and fed to the fuel dust, which further increases its heating rate and ignitability.
Eine
weitere Variante des erfindungsgemäßen Rundbrenners 1 wird
durch 4 und 5 aufgezeigt, bei der die restliche
Sekundärluftmenge
S2 14 in vorteilhafter Weise durch
weitere zwei Sekundärluftrohre 12a, 12b in
den Feuerraum 10 eingetragen wird, die jeweils mit gleichem
Abstand unterhalb und oberhalb des Primärgemischrohres 4 angeordnet
sind, d.h. in der vertikalen Ebene der Längsachse 19 des Rundbrenners 1 liegen.
Die Sekundärluft
S2 14 wird quasi als Ober- und
Unterluft zur zentral eingebrachten Sekundärluft S1 13 und
dem Primärgemisch 15 zugegeben
und mit diesem vermischt. Auch hier wird durch die zwei Sekundärluftstrahlen
weiteres heißes
Rauchgas angesaugt und dem Brennstaub zugeführt, was zu den oben genannten
Vorzügen
führt.Another variant of the round burner according to the invention 1 is going through 4 and 5 shown, in which the remaining secondary air quantity S 2 14 in an advantageous manner by further two secondary air pipes 12a . 12b in the firebox 10 is entered, each with the same distance below and above the primary mixture pipe 4 are arranged, ie in the vertical plane of the longitudinal axis 19 of the round burner 1 lie. The secondary air S 2 14 is almost as upper and lower air to the centrally introduced secondary air S. 1 13 and the primary mixture 15 added and mixed with this. Again, sucked by the two secondary air jets more hot flue gas and fed to the fuel dust, which leads to the above benefits.
Durch
die Zugabe der restlichen Sekundärluft
S2 14 wird die je Rundbrenner 1 benötigte Gesamtluftmenge
S bereitgestellt und die Verbrennung des beispielsweise niedrigflüchtigen
Brennstoffes kann wie gewünscht
durchgeführt
werden. Der Querschnitt der weiteren Sekundärluftrohre 12a, 12b, 12c, 12d kann
je nach Bedarf vorzugsweise rund oder rechteckig ausgebildet sein,
jedoch sind auch andere Querschnittsformen möglich.By adding the remaining secondary air S 2 14 is the ever round burner 1 required total amount of air S provided and the combustion of the low-volatile fuel, for example, can be carried out as desired. The cross section of the other secondary air pipes 12a . 12b . 12c . 12d can be preferably round or rectangular as needed, but other cross-sectional shapes are possible.
Die
Längsachse
des bzw. der weiteren Sekundärluftrohre(s) 12 kann
bzw. können
dabei wie in den 1 und 4 dargestellt,
parallel zu der Rundbrennerlängsachse 19 oder,
wie in 6 dargestellt, in Strömungsrichtung gesehen von der Längsachse 19 weg
geneigt oder, wie nicht dargestellt, zu der Längsachse 19 hin geneigt
ausgebildet sein. Durch diese Maßnahme kann die restliche Sekundärluftmenge
S2 14 derart in die Zündzone 29 des Rundbrenners 1 eingebracht
werden, dass eine optimale Verbrennung im Feuerraum 10 erzielt
wird.The longitudinal axis of the secondary air duct (s) 12 can or can do as in the 1 and 4 represented, parallel to the round burner longitudinal axis 19 or, as in 6 shown, viewed in the flow direction of the longitudinal axis 19 tilted away or, as not shown, to the longitudinal axis 19 be inclined down. By this measure, the remaining secondary air amount S 2 14 so in the ignition zone 29 of the round burner 1 be introduced that optimal combustion in the furnace 10 is achieved.
Die
Zuführung
des Primärgemisches 15 sowie
des Sekundärluftteilmengenstromes
S1 13 in den Rundbrenner 1 kann
auf verschiedene Weise erfolgen. Die 1, 2 und 4 zeigen
eine Möglichkeit
auf, bei der der Primärgemischstrom 15 durch eine
koaxial zum Primärgemischrohr 4 angeordnete Zuführungsleitung 18 herangeführt wird
und über
den Eintritt 6 dem Primärgemischrohr 4 zugeführt und über den
Austritt 8 in den Feuerraum 10 eingetragen bzw.
eingeblasen wird. Dabei passiert der Gemischstrom 15 im
Bereich des zentralen Sekundärluftrohres 3 den
ringförmigen
Querschnitt 9 zwischen Primär- 4 und Sekundärluftrohr 3.
Die Sekundärluft
S1 13 wird durch eine Zuführungsleitung 16,
die senkrecht zum Sekundärluftrohr 3 angeordnet
ist und sich beispielsweise spiralförmig um das Primärgemischrohr 4 anlegt
und in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung durch beispielsweise
drei Durchtritte 24, die den Primärgemisch 15 führenden
kreisringförmigen
Querschnitt 9 durchqueren, radial bzw. tangential bzw.
in jeder gewünschten
dazwischen liegenden Richtung durch den Eintritt 5 in das
Sekundärluftrohr 3 eingebracht,
von wo aus die Sekundärluft
S1 13 in axialer Richtung durch
den Austritt 7 in den Feuerraum 10 eingebracht
wird. Gegenüber
dem Austritt 7 ist das Sekundärluftrohr 3 mit einer
Stirnwand 28 verschlossen.The feeding of the primary mixture 15 and the secondary air partial flow S 1 13 in the round burner 1 can be done in different ways. The 1 . 2 and 4 show a possibility in which the primary mixed stream 15 through a coaxial to the primary mixture pipe 4 arranged supply line 18 and on entry 6 the primary mixture pipe 4 fed and over the outlet 8th in the firebox 10 is entered or blown. The mixture flow happens 15 in the area of the central secondary air tube 3 the annular cross section 9 between primary 4 and secondary air tube 3 , The secondary air S 1 13 is through a supply line 16 perpendicular to the secondary air tube 3 is arranged and, for example, spirally around the primary mixture pipe 4 applies and in an advantageous embodiment of the invention by, for example, three passages 24 containing the primary mixture 15 leading annular cross-section 9 traverse, radially or tangentially or in any desired intermediate direction through the entrance 5 in the secondary air tube 3 introduced, from where the secondary air S 1 13 in the axial direction through the outlet 7 in the firebox 10 is introduced. Opposite the exit 7 is the secondary air tube 3 with a front wall 28 locked.
Die 6 zeigt
eine weitere Möglichkeit
der Zuführung
des Primärgemischstromes 15 und
des Sekundärluftteilmengenstromes
S1 13 auf. Hierbei wird der Sekundärluftteilmengenstrom
S1 13 in koaxialer Richtung dem
Sekundärluftrohr 3 zugeführt, wobei
die Zuführungsleitung 16 die
Sekundärluft
S1 13 strömungsmediumseitig stromaufwärts der
Primärgemisch-Zuführungsleitung 18 in
das Sekundärluftrohr 3 senkrecht
bzw. radial heranbringt. Der Primärgemischstrom 15 wird
durch die Zuführungsleitung 18 dem
Primärgemischrohr 4 senkrecht
bzw. radial zugeführt.
Bei dieser Ausführung
ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung keine Durchdringung des
kreisringförmigen
Querschnittes 9 mittels Durchtrittskanälen 24 wie in den 1 und 4 erforderlich.The 6 shows a further possibility of supplying the primary mixed stream 15 and the secondary air partial flow S 1 13 on. Here, the secondary air partial flow S 1 13 in the coaxial direction the secondary air tube 3 supplied, wherein the supply line 16 the secondary air S 1 13 flow medium side upstream of the primary mixture supply line 18 in the secondary air tube 3 vertically or radially brings. The primary mixture stream 15 is through the supply line 18 the primary mixture pipe 4 fed vertically or radially. In this embodiment, in an advantageous embodiment, no penetration of the annular cross-section 9 by means of passageways 24 like in the 1 and 4 required.
Die
restliche Sekundärluftmenge
S2 14, die durch die Sekundärluftrohre 12a, 12b, 12c, 12d in den
Feuerraum 10 eingetragen wird, kann bei allen Varianten
entweder durch gesonderte Zuführungsleitungen 17 (6)
oder von der Zuführungsleitung 16 abgezweigt
werden. Zur Regelung der Sekundärluftteilmengen
S1 13 und S2 14 sind
in den jeweiligen Zuführungsleitungen
entsprechende, nicht dargestellte Klappen vorgesehen.The remaining secondary air quantity S 2 14 passing through the secondary air pipes 12a . 12b . 12c . 12d in the firebox 10 can be registered in all variants either by separate Zuführungslei obligations 17 ( 6 ) or from the supply line 16 be diverted. For controlling the secondary air subset S 1 13 and S 2 14 are provided in the respective supply lines corresponding, not shown flaps.
Um
die Lage der Zündzone 29 am
Brenneraustritt 2 verändern
bzw. optimieren zu können,
sieht eine vorteilhafte Ausbildung vor, dass das Sekundärluftrohr 3 bzw.
ein austrittseitiger Teil 30 des Sekundärluftrohres 3 innerhalb
des Primärgemischrohres 4 axial
verschoben werden kann. Damit kann die Austrittsebene des austrittseitigen
Endes 7 des Sekundärluftrohres 3 bzw.
des austrittseitigen Teiles 30 in Relation zu der Austrittsebene
des austrittseitigen Endes 8 des Primärgemischrohres 4 in
unterschiedliche Positionen gebracht werden. In 1, 4 und 7 ist
die Austrittsebene des austrittseitigen Endes 7 des Sekundärluftrohres 3 bzw.
des austrittseitigen Teiles 30 strömungsmediumseitig gesehen um das
Maß k
stromaufwärts
der Austrittsebene des austrittseitigen Endes 8 des Primärgemischrohres 4 gelegen.
Je nach Brennstoff und Brennergröße kann das
Maß k
bis zum 0.5-fachen des Durchmessers dSL des
Sekundärluftrohres 3 betragen,
d.h. die beiden austrittseitigen Enden 7, 8 können auch
bündig
zueinander liegen gemäß der 6.
Auch ein Überstand
des Sekundärluftrohres 3,
d.h. die Austrittsebene des austrittseitigen Endes 7 des
Sekundärluftrohres 3 liegt
strömungsmediumseitig
gesehen um das Maß k
stromabwärts
der Austrittsebene des austrittseitigen Endes 8 des Primärgemischrohres 4,
ist möglich.
Hier kann das Maß k
ebenfalls bis zum 0.5-fachen des Durchmessers dSL des
Sekundärluftrohres 3 betragen.To the location of the ignition zone 29 at the burner outlet 2 to be able to change or optimize, provides an advantageous embodiment that the secondary air tube 3 or a departure-side part 30 of the secondary air tube 3 within the primary mixture pipe 4 can be moved axially. Thus, the exit plane of the exit end 7 of the secondary air tube 3 or the outlet side part 30 in relation to the exit plane of the exit end 8th of the primary mixture pipe 4 be brought into different positions. In 1 . 4 and 7 is the exit plane of the exit end 7 of the secondary air tube 3 or the outlet side part 30 Seen flow medium side by the dimension k upstream of the exit plane of the outlet end 8th of the primary mixture pipe 4 located. Depending on the fuel and burner size, the dimension k can be up to 0.5 times the diameter d SL of the secondary air tube 3 be, ie, the two outlet-side ends 7 . 8th can also be flush with each other according to the 6 , Also a supernatant of the secondary air tube 3 ie the exit plane of the exit end 7 of the secondary air tube 3 is seen flow medium side by the dimension k downstream of the exit plane of the outlet end 8th of the primary mixture pipe 4 , is possible. Here, the dimension k can also be up to 0.5 times the diameter d SL of the secondary air tube 3 be.
Bei
einem vorhandenen axial verschiebbarem austrittseitigen Teil 30 kann
das Sekundärluftrohr 3 aus
zwei Teilen bestehen, einem stationären Teil und einem axial verschiebbaren
Teil 30, wobei beide Teile überlappend ausgebildet sind
(7).In an existing axially displaceable outlet side part 30 can the secondary air tube 3 consist of two parts, a stationary part and an axially movable part 30 , wherein both parts are overlapping ( 7 ).
Die
Zündstabilität kann auch
durch konstruktive Maßnahmen
am Austritt 7 des Sekundärluftrohres 3 beeinflusst
werden, indem gemäß 4 das Ende
des Rohres 3 eine konische Aufweitung 20 erfährt oder
indem gemäß 7 am äußeren Umfang des
Sekundärluftrohres 3 ein
Stauring 31 vorgesehen wird, der den kreisringförmigen Querschnitt 9 am Primärgemischrohraustritt 8 verringert.The ignition stability can also by constructive measures at the outlet 7 of the secondary air tube 3 be influenced by according to 4 the end of the pipe 3 a conical expansion 20 learns or by according to 7 on the outer circumference of the secondary air tube 3 a jail ring 31 is provided, which is the annular cross-section 9 at the primary mixed tube outlet 8th reduced.
Bei
einer konischen Aufweitung 20 des Sekundärluftrohres 3 und
um eine gleichmäßige Geschwindigkeit
des Primärgemischstromes 15 innerhalb
des Querschnittes 9 aufrechtzuerhalten kann auch der Austritt
des Primärgemischrohres 4 mit
einer konischen Aufweitung 21 ausgebildet sein (4).At a conical widening 20 of the secondary air tube 3 and a uniform velocity of the primary mixed stream 15 within the cross section 9 can also maintain the outlet of the primary mixture pipe 4 with a conical widening 21 be educated ( 4 ).
Gemäß der 2 wird
bei einer bevorzugten Betriebsweise des Brenners 1 der
zentrale Sekundärluftteilmengenstrom
S1 13 mittels einer spiralförmigen Zuführungsleitung 16,
der im wesentlichen tangential zum Sekundärluftrohr 3 ausgerichteten Durchtrittskanäle 24 und
der Drallregeleinrichtung bzw. -klappe 25 tangential in
das Sekundärluftrohr 3 eingeführt und
dem Strom 13 somit ein Rotationsdrall mitgegeben, der bis
zum Austritt in den Feuerraum 10 beibehalten wird und der
ohne gesonderte Einrichtungen im Sekundärluftrohr 3 erzielt
wird. Mittels der Drallregeleinrichtung 25 lässt sich
der Dral des Sekundärluftstromes 13 beeinflussen
bzw. abschwächen
bis hin zur drallfreien Zuführung
bei radialer Einführung
des Sekundärluftstromes 13 in
das Sekundärluftrohr 3.
Die Drallregeleinrichtung 25 sämtlicher Durchtrittskanäle 24 kann
beispielsweise durch eine zentrale, nicht dargestellte Spindelverstelleinrichtung bedient
werden, so dass an jedem Durchtrittskanal 24 exakt die
gleiche Regelstellung und somit gleiche Sekundärluftmengeneinstellung erzielt
wird.According to the 2 is in a preferred operation of the burner 1 the central secondary air partial flow S 1 13 by means of a spiral feed line 16 which is substantially tangential to the secondary air tube 3 aligned passageways 24 and the spin control device or flap 25 tangential to the secondary air tube 3 introduced and the stream 13 thus given a rotational spin, which until the exit into the furnace 10 is maintained and without separate facilities in the secondary air tube 3 is achieved. By means of the twist control device 25 can the dral of the secondary air flow 13 influence or attenuate up to the twist-free supply at radial introduction of the secondary air flow 13 in the secondary air tube 3 , The twist control device 25 all passageways 24 can be operated, for example, by a central, not shown Spindelverstelleinrichtung, so that at each passageway 24 exactly the same control position and thus the same secondary air volume adjustment is achieved.
Die
Durchtrittskanäle 24 sind
innerhalb des kreisringförmigen
Querschnittes 9 vorzugsweise jeweils gleichmäßig voneinander
beabstandet, so dass auch die Durchtritte 26 für den Primärgemischstrom 15 bei
gleichen Querabmessungen der Durchtrittskanäle 24 gleiche Querschnitte
aufweisen und eine gleichmaßige
Verteilung des Primärgemischstromes 15 erzielt
wird. Um den Querschnitt der Durchtritte 26 im Bereich
der Durchtrittskanäle 24 nicht
unnötig
zu verkleinern und dadurch extrem hohe Primärgemischgeschwindigkeiten zu
erzeugen, werden die Durchtrittskanäle 24 vorzugsweise
in ihrer Breite b so schmal wie möglich ausgeführt und
dafür die
Länge l dem
Querschnittsbedarf der Durchtrittskanäle 24 angepasst.The passageways 24 are within the circular cross-section 9 preferably each equally spaced from each other, so that the passages 26 for the primary mixed stream 15 with the same transverse dimensions of the passageways 24 have the same cross sections and a gleichmaßige distribution of the primary mixed stream 15 is achieved. To the cross section of the passages 26 in the area of the passageways 24 not unnecessarily downsizing and thereby producing extremely high primary mixture velocities become the passageways 24 preferably in its width b as narrow as possible and for the length l the cross-sectional requirement of the passageways 24 customized.
Das
radial außerhalb
des Primärgemischrohres 4 und
im Bereich der Durchtrittskanäle 24 angeordnete
Eintrittsgehäuse 32 erstreckt
sich zumindest über
einen Teil des Umfanges des Rohres 4 derart, dass alle
vorhandenen Durchtrittskanäle 24 mit
Sekundärluft
beaufschlagt werden können.
Das Eintrittsgehäuse 32 kann
in einfacher Weise ein kastenförmiges
Gehäuse
sein, das einen Kanal 33 zwischen dem Rohr 4 und
der Außenwand
des Gehäuses 32 bildet.
Dabei weist der von dem Eintrittsgehäuse 32 am Außenumfang
des Rohres 4 gebildete Kanal 33 bevorzugt eine
mit größer werdendem
Umfangswinkel eine im wesentlichen verringerte Tiefe auf, um eine über den
Umfang gesehen weitgehend gleichförmige Geschwindigkeit und Zuteilung
des Sekundärluftteilmengenstromes
S1 13 zu jedem einzelnen Durchtrittskanal 24 und
weiter in das Sekundärluftrohr 3 zu
erzielen. Diese Vorgabe kann unter anderem durch eine bevorzugte
spiralförmige
Ausbildung des Eintrittsgehäuses 32 gemäß der 2 erreicht
werden.The radially outside of the primary mixture pipe 4 and in the area of the passageways 24 arranged inlet housing 32 extends over at least part of the circumference of the tube 4 such that all existing passageways 24 can be acted upon with secondary air. The inlet housing 32 may simply be a box-shaped housing having a channel 33 between the tube 4 and the outer wall of the housing 32 forms. In this case, that of the inlet housing 32 on the outer circumference of the tube 4 formed channel 33 For example, a generally reduced depth is preferred with an increasing circumferential angle in order to ensure a largely uniform speed and allocation of the secondary air partial flow S 1 over the circumference 13 to every single passageway 24 and further into the secondary air tube 3 to achieve. This requirement can, inter alia, by a preferred spiral formation of the inlet housing 32 according to the 2 be achieved.
Da
der durch die tangentiale Einführung
in das Sekundärluftrohr 3 erzeugte
Drall mit der Länge des
Rohres 3 abnehmen kann ist es sinnvoll, das die tangentiale
Einführung
der Sekundärluft
nicht zu weit entfernt von der Brennermündung 2 angeordnet
ist. Der Abstand L zwischen Brennermündung 2 und der zur
Brennermündung 2 zeigenden
Stirnwand des Eintrittsgehäuses 32 (entspricht
im wesentlichen auch der zur Brennermündung 2 hin gelegenen Öffnungsbegrenzung
der Eintrittsöffnung 5)
wird vorzugsweise mit dem 0,5- bis 10-fachen des Durchmessers dSL des Sekundärluftrohres 3 ausgebildet.Because of the tangential introduction in the secondary air tube 3 generated swirl with the length of the pipe 3 It may make sense that the tangential introduction of secondary air is not too far away from the burner mouth 2 is arranged. The distance L between the burner mouth 2 and the to the burner mouth 2 facing end wall of the inlet housing 32 (corresponds essentially to the burner mouth 2 outward opening limitation of the inlet opening 5 ) is preferably 0.5 to 10 times the diameter d SL of the secondary air tube 3 educated.
Wird
der Sekundärluftteilmengenstrom
S1 13 dem Sekundärluftrohr 3 nicht
tangential, sondern koaxial zugeführt, dann kann diesem Sekundärluftteilmengenstrom 13 mittels
Dralleinrichtungen 22, die innerhalb des Sekundärluftrohres 3 angebracht
sind, ein Drall aufgegeben werden.If the secondary air partial flow S 1 13 the secondary air tube 3 not tangential, but fed coaxially, then this Sekundärluftteilmengenstrom 13 by means of swirling devices 22 that are inside the secondary air tube 3 are attached, a spin will be abandoned.
Wenn
es die Feuerungsbedingungen erfordern, kann auch für den Primärgemischstrom 15 eine Dralleinrichtung 23, 34 innerhalb
des Primärgemischrohres 4 bzw.
dessen ringförmigen
Querschnitt 9 vorgesehen werden. Die Dralleinrichtung kann
entweder in üblicher
Weise gemäß der Position 23 in 8 angeordnet
sein. Es können
aber auch die im nachfolgenden genannten Stausegmente 34 derart
ausgebildet sein, dass sie auch einen Drall des Primärgemischstromes 15 bewirken.
Dies kann erreicht werden, indem die Stausegmente 34 sich über eine
gewisse axiale Länge
des Primärgemischrohres 4 erstrecken
und dabei gewindeförmig
ausgebildet sind (siehe 9 und 10). Durch
die Verdrallung des Primärgemischstromes 15 wird
wie auch durch die Verdrallung des Sekundärluftstromes 13 nochmals eine
Erhöhung
der Zündstabilität erzielt.If required by the firing conditions, may also be for the primary mixed stream 15 a twisting device 23 . 34 within the primary mixture pipe 4 or its annular cross section 9 be provided. The twisting device can either in the usual manner according to the position 23 in 8th be arranged. However, it is also possible to use the following jam segments 34 be formed such that they also a swirl of the primary mixed stream 15 cause. This can be achieved by the jam segments 34 over a certain axial length of the primary mixture pipe 4 extend and thereby formed thread-shaped (see 9 and 10 ). By the twisting of the primary mixed stream 15 as well as by the twisting of the secondary air flow 13 again achieved an increase in ignition stability.
Um
bei den Rundbrennerausbildungen gemäß der 1 bzw. 4 zu
verhindern, dass der durch das Primärgemischrohr 4 herangebrachte
und im Bereich des Sekundärluftrohres 3 auf
den kreisringförmigen
Querschnitt 9 verteilte Primärgemischstrom 15 gegen
die Stirnwand 28 des Sekundärluftrohres 3 prallt
und dabei zum einen starke Verwirbelungen gebildet werden und zum
anderen starke Erosionen an der Stirnwand eintreten wird die Stirnwand 28 stromaufwärts derselben
vorteilhaft mit einem verschleißfesten
bzw. stromabweisenden Mittel 35 ausgebildet. Dieses Mittel 35 kann
ein Voll- oder Hohlkörper
sein und aus bekannten Verschleißschutzmaterialien sowie in
der für
Abweiskörper
bekannten Form ausgebildet sein, beispielsweise flach, halbrund, stromlinienförmig, dreieckig
usw. (1 und 4).To the round burner training according to the 1 respectively. 4 to prevent that from passing through the primary mixture pipe 4 brought in and in the area of the secondary air tube 3 on the circular cross-section 9 distributed primary mixed stream 15 against the front wall 28 of the secondary air tube 3 bounces and thereby on the one hand strong turbulence are formed and on the other strong erosion on the front wall will occur the front wall 28 upstream of the same advantageous with a wear-resistant or current-repellent agent 35 educated. This agent 35 may be a solid or hollow body and formed of known wear protection materials and in the form known for Abweiskörper, for example, flat, semicircular, streamlined, triangular, etc. ( 1 and 4 ).
Gemäß der 9 können am
Brenneraustritt 2 beispielsweise vier Stausegmente 34 angeordnet
sein, wobei sich jedes Stausegment 34 radial zwischen Sekundärluftrohr 3 und
Primärgemischrohr 4 und
angular über
einen Teilbereich des kreisringförmigen
Austrittes zwischen den beiden Rohren 3, 4 erstreckt
und die Stausegmente 34 voneinander gleichmäßig beabstandet
sind. Dadurch wird die Kontaktfläche
zwischen dem austretenden Primärgemischstrom 15 und
den angesaugten heißen
Rauchgasen 37 weiter erhöht sowie eine verbesserte Durchmischung
von Primärgemisch 15,
Sekundärluft 13, 14 und
Rauchgasen 37 erzielt. Eine erhöhte Zündstabilität ist hieraus die Folge. Das
Stausegment 34 kann beispielsweise ein entsprechend gefertigtes
Blechsegment sein. Es kann jedoch auch, wie bereits oben angeführt, in
axialer Richtung gewindeförmig
längsgestreckt
ausgebildet sein und dabei als Drallkörper eingesetzt werden.According to the 9 can exit at the burner 2 For example, four traffic jam segments 34 be arranged, with each jam segment 34 radially between secondary air tube 3 and primary mixture pipe 4 and angular over a portion of the annular exit between the two tubes 3 . 4 extends and the traffic jam segments 34 are equally spaced from each other. As a result, the contact area between the exiting primary mixed stream 15 and the sucked hot flue gases 37 further increased and improved mixing of primary mixture 15 , Secondary air 13 . 14 and flue gases 37 achieved. An increased ignition stability is the result. The traffic jam segment 34 may be, for example, a correspondingly manufactured sheet metal segment. However, it can also, as already stated above, be formed in the axial direction of a thread-shaped longitudinally elongated and thereby used as a swirl body.
-
11
-
Rundbrennercircular burner
-
22
-
Brennermündung bzw.
-austrittBurner mouth or
-exit
-
33
-
Sekundärluftrohr
(zentrales)Secondary air pipe
(Central)
-
44
-
PrimärgemischrohrPrimary mixture tube
-
55
-
SekundärluftrohreintrittSecondary air pipe inlet
-
66
-
PrimärgemischrohreintrittPrimary mixture tube inlet
-
77
-
SekundärluftrohraustrittSecondary air tube outlet
-
88th
-
PrimärgemischrohraustrittPrimary mixture tube outlet
-
99
-
Ringförmiger Querschnitt
zwischen Sekundärluft
und PrimärgemischrohrRing-shaped cross-section
between secondary air
and primary mixture pipe
-
1010
-
Feuerraumfirebox
-
1111
-
FeuerraumwandFurnace wall
-
1212
-
Sekundärluftrohr
(weitere/s)Secondary air pipe
(additional)
-
1313
-
Sekundärluftteilmengenstrom
S1 (zentral)Secondary air partial flow S 1 (central)
-
1414
-
Sekundärluftteilmengenstrom
S2 (peripher)Secondary air partial flow S 2 (peripheral)
-
1515
-
Primärgemisch-
bzw. StaubstromPrimärgemisch-
or dust stream
-
1616
-
Zuführungsleitung
für Sekundärluft S1 Supply line for secondary air S 1
-
1717
-
Zuführungsleitung
für Sekundärluft S2 Supply line for secondary air S 2
-
1818
-
Zuführungsleitung
für Primärluft bzw.
was und Brennstoff (Primärgemisch)feed pipe
for primary air or
what and fuel (primary mixture)
-
1919
-
Rundbrenner-LängsachseCircular burner longitudinal axis
-
2020
-
Konische
Aufweitung des zentralen Sekundärluftrohresconical
Expansion of the central secondary air tube
-
2121
-
Konische
Aufweitung des Primärgemischrohresconical
Expansion of the primary mixture pipe
-
2222
-
Dralleinrichtungswirl device
-
2323
-
Dralleinrichtungswirl device
-
2424
-
DurchtrittskanalPassageway
-
2525
-
Drallregel-KlappeSwirl regulating flap
-
2626
-
Durchtritt
Primärgemischpassage
primary mixture
-
2727
-
Längsachse
weiteres) Sekundärluftrohr(e)longitudinal axis
further) secondary air tube (s)
-
2828
-
Stirnwandbulkhead
-
2929
-
Zündzoneignition zone
-
3030
-
Austrittseitiger
Teil des zentralen Sekundärluftrohresexit-side
Part of the central secondary air tube
-
3131
-
Stauringstorage ring
-
3232
-
Eintrittsgehäuseinlet casing
-
3333
-
Kanalchannel
-
3434
-
Stausegmentaccumulation segment
-
3535
-
Stromabweisendens
Mittel bzw. LeiteinrichtungReject current Dens
Means or guide
-
3636
-
Umhüllender
Kreisenveloping
circle
-
3737
-
Rauchgasflue gas