DE102015111587A1

DE102015111587A1 - Burner and method for igniting fires with pulverized fuel

Info

Publication number: DE102015111587A1
Application number: DE102015111587.5A
Authority: DE
Inventors: Alfons Leisse; Sebastian Rehfeldt; Malgorzata Stein-Brzozowska; Christian Bergins
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH
Current assignee: Mitsubishi Power Europe GmbH
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2017-01-19
Also published as: WO2017009475A3; WO2017009475A2

Abstract

Bei einem Brenner für die Verbrennung von partikelförmigem, insbesondere staubförmigem, Brennstoff, vorzugsweise Kohle oder Biomasse, umfassend ein den Brennstoff führendes Primärluftrohr (2) mit einer koaxial dazu angeordneten Brennstoffzündeinrichtung (16) und mindestens ein weiteres, diese koaxial umgebendes Sekundärluftrohr (7) oder Tertiärluftrohr (8) sowie vorzugsweise ein zentrales Kernluftrohr (13) mit der koaxial darin angeordneten Brennstoffzündeinrichtung (16), soll eine Lösung geschaffen werden, mit der sich der Einsatz und Verbrauch an flüssigem oder gasförmigem Hilfsbrennstoff reduzieren oder vollständig vermeiden lässt. Dies wird dadurch erreicht, dass innerhalb des Primärluftrohres (2) und koaxial zu diesem ein einen partikelförmigen, insbesondere staubförmigen, Zündbrennstoff, vorzugsweise Kohle oder Biomasse, führendes Brennstoffzündrohr (9) ausgebildet ist, welches ein Führungsrohr (11) koaxial umschließt, das eine darin angeordnete und auf den Zündbrennstoff einwirkende Zündbrennstoffzündeinrichtung (12) umfasst, wobei das Brennstoffzündrohr (9) und das Führungsrohr (11) mit der die Zündung einer eine Zündflamme ausbildenden Verbrennung des Zündbrennstoffs bewirkenden Zündbrennstoffzündeinrichtung (12) die Brennstoffzündeinrichtung (16) für den durch das Primärluftrohr (2) strömenden Brennstoff ausbilden.In a burner for the combustion of particulate, in particular pulverulent, fuel, preferably coal or biomass, comprising a fuel-carrying primary air tube (2) with a coaxially arranged Brennstoffzündeinrichtung (16) and at least one coaxial surrounding this secondary air tube (7) or Tertiary air tube (8) and preferably a central core air tube (13) with the coaxially arranged therein Brennstoffzündeinrichtung (16), a solution is to be created with which the use and consumption of liquid or gaseous auxiliary fuel can be reduced or completely avoided. This is achieved in that within the primary air tube (2) and coaxially to this a particulate, in particular dusty, Zündbrennstoff, preferably coal or biomass, leading fuel ignition tube (9) is formed, which surrounds a guide tube (11) coaxially, which is a therein comprising Zündflennstoffzündeinrichtung arranged and acting on the ignition fuel (12), wherein the Brennstoffzündrohr (9) and the guide tube (11) with the ignition of an ignition flame forming Zündbrennstoffs Zündsprunstoffzündeinrichtung (12) the Brennstoffzündeinrichtung (16) for by the primary air tube (2) form flowing fuel.

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Brenner für die Verbrennung von partikelförmigem, insbesondere staubförmigem, Brennstoff, vorzugsweise Kohle oder Biomasse, umfassend ein den Brennstoff führendes Primärluftrohr mit einer koaxial dazu angeordneten Brennstoffzündeinrichtung und mindestens ein weiteres, diese koaxial umgebendes Sekundärluftrohr oder Tertiärluftrohr sowie vorzugsweise ein zentrales Kernluftrohr mit der koaxial darin angeordneten Brennstoffzündeinrichtung. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Brenners. The invention is directed to a burner for the combustion of particulate, in particular dusty, fuel, preferably coal or biomass, comprising a fuel-carrying primary air tube with a coaxially arranged Brennstoffzündeinrichtung and at least one coaxial surrounding secondary air tube or tertiary air tube and preferably a central Core air tube with the coaxially arranged therein Brennstoffzündeinrichtung. Furthermore, the invention is directed to a method for operating such a burner.

Brenner von Dampferzeugern eines Großkraftwerkes, die mit einem partikelförmigen Brennstoff, insbesondere Kohlenstaub, befeuert werden, bedürfen beim Anfahren der gegebenenfalls auch eine Mahlanlage umfassenden Anlage einer Hilfsfeuerung oder Zündfeuerung, die sicherstellt, dass der dem Brenner zugeführte Brennstoff (Kohle) auch sicher verbrannt wird. Erst nach Zündung des in dem Brenner geförderten Brennstoffstromes unter Ausbildung einer stabilen Verbrennung wird die Zündfeuerung oder Hilfsfeuerung abgeschaltet. In der Regel werden Brenner für staubförmige Brennstoffe dann gestartet, wenn die zugeordnete Zündfeuerung, die auf der Basis von Hilfsbrennstoffen wie Gas oder Öl betrieben wird, aktiviert ist. Dies ist in der DIN EN 12952-9 geregelt. Diese Zündfeuerung bildet eine Brennstoffzündeinrichtung des Brenners aus und ist häufig in Form einer koaxial in einem Kernluftrohr bewegbaren Zündlanze ausgebildet. Es ist also so, dass die Brennstoffförderung zu einem Brenner oder einer Brennergruppe für staubförmigen Brennstoff sowie bei direkten Feuerungssystemen die unmittelbar vorgeschaltete Brennstoffaufbereitung, die eine Vermahlung und Trocknung des Brennstoffes umfasst, erst dann gestartet werden darf, wenn eine zugeordnete Zündfeuerung die Zündung des staubförmigen Brennstoffs beim Eintritt in den Feuerraum des Dampferzeugers sicherstellt. Die Zündfeuerung und die diese umfassende Brennstoffzündeinrichtung besteht in der Regel aus Brennern, die gasförmige oder flüssige Hilfsbrennstoffe wie Erdgas oder Heizöl zur Ausbildung einer Zündflamme verbrennen. Burners of steam generators of a large power plant, which are fired with a particulate fuel, especially coal dust, require when starting the possibly also a grinding plant comprehensive system of auxiliary firing or Zündfeuerung, which ensures that the burner supplied fuel (coal) is burned safely. Only after ignition of the promoted in the burner fuel flow to form a stable combustion, the ignition firing or auxiliary firing is switched off. Typically, pulverized fuel burners are started when the associated ignition firing, which is operated on the basis of auxiliary fuels such as gas or oil, is activated. This is in the DIN EN 12952-9 regulated. This ignition firing forms a fuel ignition device of the burner and is often in the form of a coaxially movable in a core air tube ignition lance. It is therefore the case that the fuel delivery to a burner or a burner group for dusty fuel and direct firing systems the immediately upstream fuel processing, which includes grinding and drying of the fuel, may only be started when an associated Zündfeuerung the ignition of the dust-like fuel when entering the combustion chamber of the steam generator ensures. The Zündfeuerung and this comprehensive fuel ignition usually consists of burners that burn gaseous or liquid auxiliary fuels such as natural gas or fuel oil to form a pilot flame.

Derartige gattungsgemäße Brenner sind aus der DE 42 17 879 A1 , der DE 43 25 643 A1 , der DE 195 27 083 A1 sowie der EP 1 741 977 B1 bekannt. Bei diesen Brennern ist innerhalb eines Kernluftrohres, das von einem den Brennstoff fördernden Primärluftrohr umgeben ist, auf der Längsachse des Brenners eine Zündlanze angeordnet, mittels welcher der in dem Primärluftrohr geförderte Brennstoff gezündet wird. Such generic burner are from the DE 42 17 879 A1 , of the DE 43 25 643 A1 , of the DE 195 27 083 A1 as well as the EP 1 741 977 B1 known. In these burners, an ignition lance is arranged within a core air tube, which is surrounded by a fuel-conveying primary air tube, on the longitudinal axis of the burner, by means of which the fuel delivered in the primary air tube is ignited.

Der Verbrauch dieser Hilfsbrennstoffe und die Errichtung und Wartung der technischen Infrastruktur, bringt einen nicht unerheblichen Kostenaufwand mit sich. Der Aufwand für die Ausbildung und Aufrechterhaltung der für die Hilfsförderung notwendigen technischen Infrastruktur lässt sich vermindern, wenn der Verbrauch von gasförmigen oder flüssigen Hilfsbrennstoffen reduziert oder sogar vollständig vermieden werden kann. The consumption of these auxiliary fuels and the construction and maintenance of the technical infrastructure, entails a considerable cost. The cost of training and maintaining the necessary technical infrastructure for auxiliary support can be reduced if the consumption of gaseous or liquid auxiliary fuels can be reduced or even completely avoided.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit der sich der Einsatz und der Verbrauch an flüssigem oder gasförmigem Hilfsbrennstoff reduzieren oder vollständig vermeiden lassen. The invention is therefore based on the object to provide a solution with which reduce the use and consumption of liquid or gaseous auxiliary fuel or completely avoided.

Bei einem Brenner der eingangs näher bezeichneten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass innerhalb des Primärluftrohres und koaxial zu diesem ein einen partikelförmigen, insbesondere staubförmigen, Zündbrennstoff, vorzugsweise Kohle oder Biomasse, führendes Brennstoffzündrohr ausgebildet ist, welches ein Führungsrohr koaxial umschließt, das eine darin angeordnete und auf den Zündbrennstoff einwirkende Zündbrennstoffzündeinrichtung umfasst, wobei das Brennstoffzündrohr und das Führungsrohr mit der die Zündung einer eine Zündflamme ausbildenden Verbrennung des Zündbrennstoffs bewirkenden Zündbrennstoffzündeinrichtung die Brennstoffzündeinrichtung für den durch das Primärluftrohr strömenden Brennstoff ausbilden. Ebenso wird die vorstehende Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art dadurch gelöst, dass während der Anfahr- und Zündphase des Brenners in dem Brennstoffzündrohr ein durch dieses strömender partikelförmiger, insbesondere staubförmiger, Zündbrennstoff, vorzugsweise Kohle oder Biomasse, unter Ausbildung einer Zündflamme gezündet und verbrannt wird, wobei das Brennstoffzündrohr und das Führungsrohr mit der die Zündung der die Zündflamme ausbildenden Verbrennung des Zündbrennstoffs bewirkenden Zündbrennstoffzündeinrichtung die Brennstoffzündeinrichtung für den durch das Primärluftrohr strömenden Brennstoff ausbilden und damit der in dem Primärluftrohr geförderte Brennstoff gezündet wird. In a burner of the type described in more detail, the object is achieved in that within the primary air tube and coaxial with this a particulate, especially dusty, Zündbrennstoff, preferably coal or biomass, leading fuel ignition tube is formed, which coaxially surrounds a guide tube, the one therein disposed and acting on the pilot fuel Zündbrennstoffzündeinrichtung, wherein the fuel ignition tube and the guide tube with the ignition of an ignition flame forming Zündbrennstoffs Zündsprunstoffzündeinrichtung forming the Brennstoffzündeinrichtung for flowing through the primary air tube fuel. Likewise, the above object is achieved in a method of the type described in more detail characterized in that ignited during the start-up and ignition of the burner in the fuel ignition a flowing particulate, especially dusty, Zündbrennstoff, preferably coal or biomass, to form a pilot flame and is burned, wherein the fuel ignition tube and the guide tube with the ignition of the ignition flame forming Zündbrennstoffs Zündsprunstoffzündeinrichtung forming the Brennstoffzündeinrichtung for the fuel flowing through the primary air tube fuel and thus the subsidized in the primary air tube fuel is ignited.

Die erfindungsgemäße Lösung geht also davon aus, dass für die Zündung des im Primärluftrohr geförderten (Haupt)Brennstoffs koaxial, vorzugsweise innerhalb des Kernluftrohres, ein Brennstoffzündrohr ausgebildet ist, durch welches ein ebenfalls partikelförmiger, vorzugsweise staubförmiger, Zündbrennstoff, insbesondere Kohle, gefördert und mittels einer Zündbrennstoffzündeinrichtung gezündet wird. Mit Hilfe dieser Zündung erfolgt dann eine Verbrennung des Zündbrennstoffs mit einer Zündflamme, die dann nachfolgend die Zündung des (Haupt)Brennstoffs bewirkt. Bei dem Zündbrennstoff handelt es sich insbesondere um eine von dem (Haupt)Brennstoff abgezweigte Teilmenge des ansonsten gleichen Brennstoffes, so dass für die Zündung zum einen ein partikelförmiger oder insbesondere staubförmiger Brennstoff Verwendung findet und zum anderen eine gegenüber der im Primärluftrohr zu fördernden Brennstoffmenge geringere Brennstoffmenge während des Zündzeitraumes verbrannt wird. Die Kombination von zentralem Führungsrohr mit darin angeordneter und ausgebildeter Zündbrennstoffzündeinrichtung und dem den partikelförmigen oder staubförmigen Zündbrennstoff fördernden Brennstoffzündrohr bildet dann die Brennstoffzündeinrichtung des Brenners aus. Bei der Zündbrennstoffzündeinrichtung kann es sich um übliche Brenner oder Lanzen für die Verfeuerung von gasförmigem oder flüssigem Hilfsbrennstoff handeln. Da durch diese Zündbrennstoffzündeinrichtung aber lediglich der partikelförmige oder staubförmige Zündbrennstoff gezündet werden muss, der durch das Brennstoffzündrohr gefördert wird und der mengenmäßig deutlich kleiner als der durch das Primärluftrohr üblicherweise geführte (Haupt)Brennstoffstrom ist, kann der Verbrauch an flüssigem oder gasförmigem Hilfsbrennstoff gegenüber dem bisherigen Stand der Technik deutlich reduziert werden. Der gasförmige oder flüssige Hilfsbrennstoff wird nur solange benötigt, bis eine stabile Verbrennung des partikelförmigen oder staubförmigen Zündbrennstoffs vorliegt. Nachdem eine initiale Zündung des Zündbrennstoffs erreicht wurde, kann die Hilfs-Zündfeuerung mit dem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff abgeschaltet werden. Die weitere für die Zündung des (Haupt)Brennstoffes notwendige Wärme wird dem Brenner dann mittels des verbrennenden Zündbrennstoffs solange zugeführt, bis auch der (Haupt)Brennstoff zündet. Danach wird dann auch die auf dem partikelförmigen oder staubförmigen Zündbrennstoff beruhende Brennstoffzündeinrichtung und damit die Förderung des Zündbrennstoffes in dem Brennstoffzündrohr abgeschaltet. The solution according to the invention is therefore based on the fact that coaxially, preferably inside the core air tube, a fuel ignition tube is formed for the ignition of the (main) fuel conveyed in the primary air tube through which a likewise particulate, preferably dusty, ignition fuel, in particular coal, is conveyed and conveyed by means of a Zündbrennstoffzündeinrichtung is ignited. With the help of this ignition is then a combustion of the pilot fuel with a pilot flame, which subsequently causes the ignition of the (main) fuel. The ignition fuel is, in particular, a subset of the otherwise same fuel branched off from the (main) fuel, so that for the ignition on the one hand a particulate or in particular dust-like fuel is used and, secondly, a quantity of fuel which is reduced compared to the quantity of fuel to be delivered in the primary air tube is burned during the ignition period. The combination of central guide tube with therein arranged and trained Zündbrennstoffzündeinrichtung and the particulate or dusty Zündflennstoff promotional fuel ignition tube then forms the fuel ignition of the burner. The Zündbrennstoffzündeinrichtung may be conventional burners or lances for the combustion of gaseous or liquid auxiliary fuel. However, since only the particulate or dust-shaped ignition fuel has to be ignited by this Zündbrennstoffzündeinrichtung, which is funded by the fuel ignition tube and quantitatively much smaller than the primary air usually through the (main) fuel flow, the consumption of liquid or gaseous auxiliary fuel over the previous State of the art can be significantly reduced. The gaseous or liquid auxiliary fuel is required only until there is stable combustion of the particulate or dusty pilot fuel. After an initial ignition of the pilot fuel has been achieved, the auxiliary ignition can be switched off with the gaseous or liquid fuel. The further heat necessary for the ignition of the (main) fuel is then supplied to the burner by means of the combustible ignition fuel until the (main) fuel also ignites. Thereafter, then based on the particulate or dust-like pilot fuel fuel ignition and thus the promotion of the Zündbrennstoffes in the fuel ignition tube is turned off.

Dadurch, dass gasförmiger oder flüssiger Hilfsbrennstoff nur noch für die Zündung des Zündbrennstoffes und nicht mehr für die Zündung des Hauptbrennstoffes verwendet wird, wird deutlich weniger von diesem Hilfsbrennstoff für den Start des Zündvorganges benötigt, da der zu zündende Zündbrennstoffmassenstrom natürlich ein geringerer ist, als es der Hauptbrennstoffmassenstrom wäre. Der Verbrauch an gasförmigem oder flüssigem Hilfsbrennstoff kann sogar dann vollständig vermieden werden, wenn eine elektrische Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 Verwendung findet, was beispielsweise ein Plasmabrenner sein kann, da dann die für eine Pyrolyse und initiale Zündung des Zündbrennstoffes notwendige Wärmeenergie ausschließlich elektrisch erzeugt wird. The fact that gaseous or liquid auxiliary fuel is only used for the ignition of the pilot fuel and not for the ignition of the main fuel, significantly less of this auxiliary fuel is required for the start of the ignition process, since the ignition fuel mass to be ignited course is a lesser than the main fuel mass flow would be. The consumption of gaseous or liquid auxiliary fuel can be completely avoided even if an electric Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 Use is found, which may be, for example, a plasma torch, since then the heat energy necessary for pyrolysis and initial ignition of the Zündbrennstoffes is exclusively generated electrically.

Die für die Zündung des Zündbrennstoffes ausgebildete Zündbrennstoffzündeinrichtung kann eine rein elektrisch gezündete oder betriebene Zündeinrichtung, wie beispielsweise ein Plasmabrenner oder ein Lichtbogenzünder, sein. Die Erfindung zeichnet sich daher in Ausgestaltung dadurch aus, dass ein Plasmabrenner oder ein Lichtbogenzünder die Zündbrennstoffzündeinrichtung ausbildet. The Zündbrennstoffzündeinrichtung formed for the ignition of the Zündbrennstoffes may be a purely electrically ignited or operated ignition device, such as a plasma torch or an arc igniter. The invention is therefore characterized in an embodiment in that a plasma torch or an arc igniter forms the Zündbrennstoffzündeinrichtung.

Es ist aber auch möglich, übliche und bekannte Zündlanzen als Zündbrennstoffzündeinrichtung vorzusehen. Die Erfindung zeichnet sich in alternativer Ausgestaltung daher auch dadurch aus, dass ein einen gasförmigen oder flüssigen Hilfsbrennstoff verbrennender Zündbrenner die Zündbrennstoffzündeinrichtung ausbildet. But it is also possible to provide conventional and known ignition lances as Zündbrennstoffzündeinrichtung. The invention is therefore also characterized in an alternative embodiment in that a pilot burner burning a gaseous or liquid auxiliary fuel forms the Zündbrennstoffzündeinrichtung.

Um die Zündbrennstoffzündeinrichtung an unterschiedliche, im Brennstoffzündrohr geförderte Brennstoffströme, die sich hinsichtlich ihrer Zusammensetzung, hinsichtlich ihres Feuchtegehaltes, hinsichtlich des Brennstoffmassenstromes etc. unterscheiden können, und um gegebenenfalls die Lage und den Austritt der Zündflamme aus dem Brennstoffzündrohr für die Zündung des (Haupt)Brennstoffes variieren und einstellen zu können, sieht die Erfindung in Weiterbildung vor, dass die Zündbrennstoffzündeinrichtung in dem Führungsrohr, insbesondere koaxial zu diesem, ein- und ausfahrbar oder verstellbar angeordnet ist. To the Zündbrennstoffzündeinrichtung to different, funded in the Brennstoffzündrohr fuel streams, which may differ in terms of their composition, in terms of their moisture content, in terms of fuel mass flow, etc., and possibly the position and the exit of the pilot flame from the fuel ignition tube for the ignition of the (main) fuel vary and adjust, the invention provides in a development that the Zündbrennstoffzündeinrichtung in the guide tube, in particular coaxially to this, is arranged retractable or adjustable.

Zweckmäßigerweise ist das Brennstoffzündrohr mit einem Flammenhalter, beispielsweise in Form eines nach innen gerichteten Stabilisierungsrings, ausgestattet. Die Erfindung zeichnet sich in Weiterbildung daher auch dadurch aus, dass das Brennstoffzündrohr in Brennstoffförderrichtung austrittsseitig einen Flammenhalter, insbesondere einen radial nach innen weisenden Zahnring, aufweist. Conveniently, the fuel ignition tube is equipped with a flame holder, for example in the form of an inwardly directed stabilizing ring. The invention is therefore also characterized in a further development in that the fuel ignition tube in the fuel delivery direction on the outlet side has a flame holder, in particular a radially inwardly facing toothed ring.

Um sowohl für die Verbrennung des Zündbrennstoffes als auch für die Verbrennung des (Haupt)Brennstoffes nicht ausschließlich auf die den Zündbrennstoff im Brennstoffzündrohr als Trägermedium fördernde Luft angewiesen zu sein, kann zwischen dem Primärluftrohr und dem Brennstoffzündrohr noch ein Kernluftrohr in üblicher Art und Weise angeordnet sein. Hierdurch lassen sich Verbrennungsluftströme kanalisieren, die über den im Brennstoffzündrohr geförderten Luftstrom hinausgehen. Die Erfindung zeichnet sich daher in weiterer Ausgestaltung dadurch aus, dass innerhalb des Primärluftrohres und koaxial zu diesem ein Kernluftrohr ausgebildet ist, innerhalb welchem und koaxial zu welchem das den Zündbrennstoff führende Brennstoffzündrohr angeordnet ist. In order to be reliant not only on the the fuel in the fuel ignition tube as the carrier medium promotional air for both the combustion of Zündbrennstoffes and for the combustion of the (main) fuel, may be arranged between the primary air tube and the fuel ignition nor a core air tube in a conventional manner , As a result, combustion air streams can be channeled, which go beyond the air flow conveyed in the fuel ignition tube. The invention is therefore characterized in another embodiment in that within the primary air tube and coaxially to this a core air tube is formed, within which and coaxial with which the ignition fuel leading fuel ignition tube is arranged.

Der erfindungsgemäße Brenner ist in vorteilhafter und üblicher Weise Bestandteil eines Dampferzeugers von Kraftwerken, wo er zur Verfeuerung von partikel- oder staubförmigem Brennstoff zum Einsatz kommt. Die Erfindung zeichnet sich in vorteilhafter Weise weiterhin auch dadurch aus, dass der Brenner Bestandteil eines Dampferzeugers ist und leitungsmäßig mit einer zugeordneten Brennstoffmühle, insbesondere Kohlemühle, verbunden ist. The burner according to the invention is in an advantageous and conventional way part of a steam generator of power plants, where it is used for the combustion of particulate or dust-like fuel used. The invention is characterized in an advantageous manner also by the fact that the burner is part of a steam generator and conductively connected to an associated fuel mill, in particular coal mill.

Da mit dem erfindungsgemäßen Brenner insbesondere Kohlenstaub verbrannt werden soll, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren in Ausgestaltung dadurch aus, dass der Zündbrennstoff zusammen mit dem in dem Primärluftrohr geförderten Brennstoff einem Vorlagebehälter oder einer Brennstoffmühle, insbesondere Kohlemühle, entnommen und pneumatisch zum Brenner gefördert wird. Since pulverized coal in particular is to be burnt with the burner according to the invention, the method according to the invention is characterized in that the ignition fuel, together with the fuel conveyed in the primary air pipe, is taken from a feed tank or a fuel mill, in particular a coal mill, and conveyed pneumatically to the burner.

Von Vorteil ist es bei einem Betrieb des erfindungsgemäßen Brenners weiterhin, wenn bei einem Start der zur Aufbereitung des (Haupt)Brennstoffs betriebenen, mindestens eine Brennstoffmühle, insbesondere Kohlemühle, umfassenden Mahlanlage, mit welcher Großkraftwerke, die kohlebefeuerte Brenner aufweisen, üblicherweise ausgestattet sind, der zum Brenner geförderte Brennstoff vor dem Brenner in einen brennstoffreichen und eine brennstoffarmen Strom geteilt wird, wobei der brennstoffreiche Strom zumindest zunächst dem Brennstoffzündrohr zugeführt und in diesem zur Zündbrennstoffzündeinrichtung gefördert wird und vorzugsweise am Mündungsende des Brennstoffzündrohres mittels eines die Entzündung des Zündbrennstoffes sicherstellenden Plasmas oder der die (Ent)Zündung des Zündbrennstoffes auslösenden Flamme eines gasförmigen oder flüssigen Hilfsbrennstoff verbrennenden Brenners gezündet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich daher in Ausgestaltung dadurch aus, dass der aus der Brennstoffmühle geförderte Brennstoffmassenstrom in einen brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstrom und einen brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstrom aufgeteilt wird und dass der brennstoffreich beladene Brennstoffteilstrom während der Anfahr- und Zündphase des Brenners dem Brennstoffzündrohr als Zündbrennstoff zugeführt wird. It is advantageous in an operation of the burner according to the invention further, when at a start operated for the preparation of (main) fuel, at least one fuel mill, especially coal mill, comprehensive grinding plant, with which large power plants, which have coal-fired burner are usually equipped, the funded to the burner fuel is divided in front of the burner in a fuel-rich and a low-fuel stream, the fuel-rich stream is at least initially supplied to the fuel ignition and promoted in this Zündbrennstoffzündeinrichtung and preferably at the mouth end of the fuel ignition by means of a ignition of the inflammable ensuring plasma or the (Ent) Ignition of the pilot fuel initiating flame of a gaseous or liquid auxiliary fuel burning burner is ignited. The method according to the invention is therefore characterized in that the fuel mass flow conveyed from the fuel mill is divided into a fuel partial flow charged with little fuel and a fuel partial flow laden with fuel, and the fuel-rich laden partial fuel flow is supplied to the fuel ignition tube as ignition fuel during the start-up and ignition phase of the burner ,

Der brennstoffarm beladene Brennstoffteilstrom kann während dieser Anfahr- und Aufheizphase dem Primärluftrohr zugeführt, aber auch in die Mahlanlage oder ein Vorratsbehältnis (rück)geführt werden. Der aus der Mahlanlage austretende Brennstoffmassenstrom steigt zunächst kontinuierlich an, bis ein der Sollvorgabe entsprechender, steter Brennstoffmassenstrom erreicht wird. Während dieses Anfahrvorgangs ist die Ausbildung einer stabilen, selbsterhaltenen und selbsterhaltenden Flamme des Brenners durch Verbrennung des zugeführten (Haupt)Brennstoffes in der Regel nicht möglich, was einen permanenten Betrieb der zugeordneten und erfindungsgemäß ausgebildeten Zündfeuerung notwendig macht, bis ein ausreichend hoher Brennstoffmassenstrom erreicht ist. Die erfindungsgemäße Aufteilung in den brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstrom und den brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstrom, wobei der brennstoffreich beladene Brennstoffteilstrom dem Brennstoffzündrohr zugeführt wird, weist den Vorteil auf, dass eine ausreichende Beladung der als Tragmedium im Brennstoffzündrohr eingesetzten Primärluft mit Zündbrennstoff entsteht, die die Ausbildung einer stabilen selbsterhaltenen und selbsterhaltenden Flamme bereits während des Anfahrvorgangs der Mahlanlage ermöglicht. Die erfindungsgemäße Zündfeuerung wird während des Anfahrvorgangs des Brenners, aber auch der zugeordneten Mahlanlage, durch die Aufteilung des Primärluftmassenstroms, d.h. der sowohl den (Haupt)Brennstoff als auch den Zündbrennstoff fördernden Primärluft, in den brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstrom und den brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstrom ermöglicht. Der brennstoffreich beladene Brennstoffteilstrom wird dem außerhalb des Führungsrohres ausgebildeten Förderquerschnitt zugeführt und mittels der im Führungsrohr angeordneten Zündbrennstoffzündeinrichtung gezündet. Auf diese Weise wird eine Brennstoffzündeinrichtung bereitgestellt, die durch einen permanenten Betrieb die für die Zündung des (Haupt)Brennstoffs notwendige Zündfeuerung darstellt und nach ihrer Zündung, also der Zündung des Zündbrennstoffs, eine ansonsten auf der Verbrennung von gasförmigen oder flüssigen Hilfsbrennstoffen beruhende Zündfeuerung ersetzt. Mit im Verlaufe einer üblichen Anfahrphase eines Brenners und während eines üblichen Startvorganges einer Mahlanlage ansteigendem Brennstoffmassenstrom reichert sich mehr und mehr Brennstoff auch in dem brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstrom an, der dem Primärluftrohr zugeführt und in diesem gefördert wird. Dieser zunächst brennstoffarm beladene Brennstoffteilstrom wird mittels der durch die Verbrennung des im Brennstoffzündrohr geförderten brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstroms ausgebildeten Zündflamme entzündet. Sobald eine ausreichende Beladung des zunächst brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstroms des im Primärluftrohr geförderten Brennstoffs die Ausbildung einer stabilen, selbsterhaltenen und selbsterhaltenden Flamme erlaubt, kann die Massenaufteilung des Brennstoffmassenstroms in einen brennstoffarm beladenen und einen brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstrom der Primärluft verschoben und zugunsten des zunächst brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstroms verschoben werden. The fuel-laden partial fuel stream can be supplied to the primary air tube during this start-up and heating phase, but also be led into the grinding plant or a storage container (back). The fuel mass flow emerging from the grinding plant first rises continuously until a setpoint specification corresponding, constant fuel mass flow is achieved. During this start-up the formation of a stable, self-sustained and self-sustaining flame of the burner by combustion of the supplied (main) fuel is usually not possible, which makes a permanent operation of the associated and inventively designed Zündfeuerung necessary until a sufficiently high fuel mass flow is reached. The division according to the invention into the fuel-laden partial fuel stream and the fuel-rich laden partial fuel stream, wherein the fuel-rich laden partial fuel stream is supplied to the fuel ignition tube, has the advantage that a sufficient loading of the primary air used as a carrier medium in the fuel ignition tube with Zündbrennstoff arises, the formation of a stable self-sustaining and self-sustaining flame already during the startup of the grinding plant allows. The Zündfeuerung invention is during the startup of the burner, but also the associated grinding plant, by the distribution of the primary air mass flow, i. allows both the (main) fuel and the Zündbrennstoff promoting primary air, in the fuel-poor laden fuel flow part and the fuel-rich laden partial fuel flow. The fuel-rich laden partial fuel flow is fed to the outside of the guide tube formed transport cross-section and ignited by means arranged in the guide tube Zündbrennstoffzündeinrichtung. In this way, a fuel ignition device is provided, which represents the necessary for the ignition of the (main) fuel ignition firing by a permanent operation and replaced after their ignition, ie the ignition of the Zündbrunstoffs, otherwise based on the combustion of gaseous or liquid auxiliary fuels ignition firing. With in the course of a usual start-up phase of a burner and during a usual startup process of a Mahlanlage rising fuel mass flow accumulates more and more fuel in the fuel-laden partial fuel flow, which is fed to the primary air duct and promoted in this. This initially fuel-poor laden partial fuel stream is ignited by means of the ignition flame formed by the combustion of the fuel-rich charged in the fuel ignition tube fuel partial stream. As soon as a sufficient loading of the initially fuel-poor laden partial stream of fuel delivered in the primary air tube permits the formation of a stable, self-sustaining and self-sustaining flame, the mass distribution of the fuel mass flow can be shifted into a fuel-laden and fuel-rich laden partial air stream of the primary air and shifted in favor of the initially fuel-poor laden partial fuel flow become.

Die Erfindung zeichnet sich in weiterer Ausgestaltung daher dadurch aus, dass die Aufteilung in einen brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstrom und einen brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstrom in Bezug auf die jeweiligen Brennstoffmassenteilströme variabel ver- und einstellbar ist. The invention is characterized in another embodiment, therefore, characterized in that the division into a fuel-laden fuel partial stream and a fuel-rich laden partial fuel flow in relation to the respective fuel mass sub-streams is variable ver and adjustable.

Dies geht soweit, dass die Förderung des dem Brennstoffzündrohr zugeführten Brennstoffmassensteilstroms vollständig beendet werden kann, so dass dann der gesamte Brennstoff dem Primärluftrohr zur Verbrennung zugeführt wird. Bei Erreichen dieses Zustandes ist der Zündvorgang abgeschlossen. This goes so far that the promotion of the Brennstoffzündrohr supplied fuel mass partial flow can be completely stopped, so that then the entire fuel the Primary air pipe is supplied for combustion. Upon reaching this state, the ignition is completed.

Von Vorteil ist es, dass während des Startvorgangs und Anfahrvorgangs ein in etwa konstanter Brennstoffmassenstrom dem Brennstoffzündrohr zugeführt wird. Die Erfindung zeichnet sich in Ausgestaltung des Verfahrens daher zudem dadurch aus, dass der brennstoffreich beladene Brennstoff(massen)teilstrom während der Anfahr- und Zündphase des Brenners zumindest annähernd konstant gehalten wird. It is advantageous that an approximately constant fuel mass flow is supplied to the fuel ignition tube during the starting operation and starting operation. The invention is characterized in an embodiment of the method therefore also characterized in that the fuel-rich laden fuel (mass) partial flow during the start-up and ignition phase of the burner is kept at least approximately constant.

Da es für die Ausbildung einer stabilen Zündflamme von Vorteil ist, wenn der Zündbrennstoff im Brennstoffzündrohr bzw. innerhalb des darin für den Zündbrennstoff ausgebildeten Förderquerschnittes verdrallt gefördert wird, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren schließlich auch noch dadurch aus, dass der Zündbrennstoff dem Brennstoffzündrohr verdrallt zugeführt oder in diesem verdrallt wird. Since it is advantageous for the formation of a stable pilot flame when the ignition fuel is conveyed twisted in the fuel ignition tube or inside the conveyor cross section formed therein for the pilot fuel, the method according to the invention is finally also characterized in that the ignition fuel is supplied to the fuel ignition tube twisted or is twisted in this.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch den Mündungsbereich eines erfindungsgemäßen Brenners. The invention is explained in more detail below by way of example with reference to a drawing. This shows in the single figure in a schematic representation a cross section through the mouth region of a burner according to the invention.

Der in 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Brenner umfasst ein Primärluftrohr 2 mit einem darin ausgebildeten Förderquerschnitt 3, in welchem für die Verbrennung vorgesehener (Haupt)Brennstoff zum Mündungsbereich 4 des Primärluftrohres gefördert wird. Im Mündungsbereich 4 des Primärluftrohres 2 ist ein zahnförmiger Stabilisierungsring 5 ausgebildet. Das Primärluftrohr 2 ist konzentrisch zur Brennerachse 6 angeordnet. Koaxial zum Primärluftrohr 2 umgeben dieses ein Sekundärluftrohr 7 und ein Tertiärluftrohr 8. The in 1 in total with 1 designated burner comprises a primary air tube 2 with a conveyor cross section formed therein 3 , in which intended for the combustion (main) fuel to the mouth area 4 the primary air pipe is conveyed. In the mouth area 4 of the primary air tube 2 is a tooth-shaped stabilizing ring 5 educated. The primary air tube 2 is concentric to the burner axis 6 arranged. Coaxial to the primary air tube 2 surround this a secondary air tube 7 and a tertiary air tube 8th ,

Innerhalb des Primärluftrohres 2 ist koaxial zu diesem ein Brennstoffzündrohr 9 angeordnet und ausgebildet, das einen Zündrohrförderquerschnitt 10 bereitstellt. Innerhalb des Brennstoffzündrohres 9 ist koaxial zu diesem ein Führungsrohr 11 ausgebildet und angeordnet, das eine Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 umfasst oder ausbildet. Zwischen dem Primärluftrohr 2 und dem Brennstoffzündrohr 9 ist koaxial zu beiden ein Kernluftrohr 13 ausgebildet und angeordnet, durch dessen Kernluftförderquerschnitt 14 Verbrennungsluft zur Verbrennung von in dem Zündrohrförderquerschnitt 10 gefördertem Zündbrennstoff und/oder von im Förderquerschnitt 3 des Primärluftrohres 2 gefördertem (Haupt)Brennstoff gefördert wird oder förderbar ist. Mündungsseitig enden das Führungsrohr 11, das Kernluftrohr 13 und das Brennstoffzündrohr 9 innerhalb des Primärluftrohres 2, wobei der Mündungsbereich des Kernluftrohres 13 im Ausführungsbeispiel mit dem Mündungsbereich 15 des Brennstoffzündrohres 9 fluchtet. Das mündungsseitige Ende des Führungsrohres 11 befindet sich innerhalb des und endet mündungsseitig innerhalb des Führungsrohres 11 mit Abstand zum Mündungsbereich 15 des Brennstoffzündrohres 9. Inside the primary air tube 2 is coaxial with this a fuel ignition tube 9 arranged and formed, which has a Zündrohrförderquerschnitt 10 provides. Inside the fuel ignition tube 9 is coaxial with this a guide tube 11 designed and arranged, which is a Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 includes or trains. Between the primary air tube 2 and the fuel ignition tube 9 is coaxial with both a core air tube 13 formed and arranged by the core air conveying cross section 14 Combustion air for combustion in the Zündrohrförderquerschnitt 10 Promoted ignition fuel and / or in the delivery section 3 of the primary air tube 2 subsidized (main) fuel is funded or eligible. Mouth end the guide tube 11 , the core air tube 13 and the fuel ignition tube 9 within the primary air tube 2 , wherein the mouth region of the core air tube 13 in the embodiment with the mouth area 15 of the fuel ignition tube 9 flees. The mouth-side end of the guide tube 11 is located within and ends at the mouth side within the guide tube 11 with distance to the mouth area 15 of the fuel ignition tube 9 ,

Bei dem Brenner 1 handelt es sich um einen solchen zur Verfeuerung von staubförmigem Brennstoff, beispielsweise Kohlenstaub oder eine Mischung aus Kohlenstaub und Biomasse, wie er in Dampferzeugern von Kraftwerken zum Einsatz kommt. Wie derartige Brenner verfügt auch der Brenner 1 über eine integrierte Zündfeuerung, die mit Hilfe einer Brennstoffzündeinrichtung 16 auf Basis eines partikelförmigen oder staubförmigen Zündbrennstoffs betrieben wird. Die Brennstoffzündeinrichtung 16 besteht aus dem Brennstoffzündrohr 9 und dem darin geförderten Zündbrennstoff sowie dem Führungsrohr 11 mit der darin angeordneten Zündbrennstoffzündeinrichtung 12. Mit Hilfe der Brennstoffzündeinrichtung 16 wird der in dem Brennstoffzündrohr 9 geförderte Zündbrennstoff gezündet und unter Ausbildung der Zündflamme verbrannt. Beim Starten des Brenners 1 und der damit in Wirkverbindung und Leitungsverbindung stehenden, nicht dargestellten üblichen Mahlanlage, wird die für die Verbrennung des im Primärluftrohr 2 geförderten (Haupt)Brennstoffs erforderliche Zündfeuerung mittels der Verbrennung des in dem Brennstoffzündrohr 9 geförderten Zündbrennstoffs durchgeführt. In dem Brenner 1 ist für die Verfeuerung von staubförmigem oder partikelförmigem Zündbrennstoff das weitere, zentral angeordnete Brennstoffzündrohr 9 ausgebildet, durch welches der Zündbrennstoff in den Feuerraum 17 des angrenzenden Dampferzeuger gefördert wird. In dem Brennstoffzündrohr 9 ist ein Führungsrohr 11 angeordnet, in welchem die zur initialen Zündung des durch das Brennstoffzündrohr 9 geförderten Zündbrennstoffs geeignete Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 angeordnet ist. Das Führungsrohr 11 schützt hierbei die Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 vor erosivem Verschleiß durch den im Brennstoffzündrohr 9 geförderten und transportierten Zündbrennstoff. Bei der Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 kann es sich um eine elektrisch betriebene Zündeinrichtung, wie einen Plasmabrenner oder einen Lichtbogenzünder handeln. Beispielsweise kann ein Plasmabrenner im Führungsrohr 11 angeordnet werden, dessen Plasmaflamme dann im Mündungsbereich 15 des Brennstoffzündrohres 9 mit dem staubförmigen oder partikelförmigen Zündbrennstoff in Kontakt kommt. Mittels des Plasmas wird hier die Entzündung des staubförmigen oder partikelförmigen Zündbrennstoffes sichergestellt. Mit der nach Zündung des Zündbrennstoffes sich ausbildenden Zündflamme wird dann bei Vorliegen der entsprechenden üblichen Zündbedingungen der im Primärluftrohr 2 geförderte (Haupt)Brennstoff gezündet. Nach erfolgreicher Zündung des (Haupt)Brennstoffs können dann die Zufuhr des Zündbrennstoffs in das Brennstoffzündrohr 9 sowie die elektrische Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 abgeschaltet werden. At the burner 1 it is one such for burning pulverulent fuel, such as coal dust or a mixture of coal dust and biomass, as used in steam generators of power plants. Like such burners also has the burner 1 via an integrated ignition firing, which with the help of a fuel ignition device 16 is operated on the basis of a particulate or dust-like Zündbrennstoffs. The fuel ignition device 16 consists of the fuel ignition tube 9 and the ignition fuel and the guide tube conveyed therein 11 with the Zündbrennstoffzündeinrichtung arranged therein 12 , With the help of the fuel ignition device 16 becomes the in the fuel ignition tube 9 funded Zündbrennstoff ignited and burned to form the pilot flame. When starting the burner 1 and the thus in operative connection and line connection standing, not shown, conventional grinding plant, which is for the combustion of the primary air pipe 2 Promoted (main) fuel required Zündfeuerung by means of the combustion of the fuel in the fuel ignition tube 9 funded Zündbrunstoffs carried out. In the burner 1 is the further, centrally arranged fuel ignition tube for the combustion of dusty or particulate Zündbrennstoff 9 formed, through which the ignition fuel into the furnace 17 the adjacent steam generator is promoted. In the fuel ignition tube 9 is a guide tube 11 arranged in which the for the initial ignition of the fuel through the ignition tube 9 subsidized Zündbrennstoffs suitable Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 is arranged. The guide tube 11 protects the Zündbrennstoffzündeinrichtung here 12 from erosive wear by the fuel in the ignition tube 9 subsidized and transported pilot fuel. At the ignition fuel ignition device 12 it may be an electrically powered ignition device, such as a plasma torch or an arc igniter. For example, a plasma torch in the guide tube 11 be arranged, the plasma flame then in the mouth area 15 of the fuel ignition tube 9 comes into contact with the dusty or particulate Zündbrennstoff. By means of the plasma, the ignition of the dusty or particulate Zündbrennstoffes is ensured here. With the igniting ignition fuel forming pilot flame is then in the presence of the corresponding customary ignition conditions in the primary air tube 2 fired (main) fuel ignited. After successful ignition of the (main) fuel can then be the supply of the pilot fuel in the fuel ignition tube 9 and the electrical Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 be switched off.

Als staubförmiger oder partikelförmiger Zündbrennstoff eignen sich insbesondere Trockenbrennstoffe, wie Holzstaub, Steinkohlenstaub, Trockenbraunkohle, aber auch andere staubförmige, feste Brennstoffe, beispielsweise solche auf Biomassebasis, und entsprechende Mischungen. Der jeweils einzusetzende Zündbrennstoff kann in einem dafür geeigneten Vorlagebehälter gespeichert sein und wird dann bei Bedarf über eine pneumatische Förderung dem und im Brennstoffzündrohr 9 für eine Zündbeaufschlagung durch die Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 zur Verfügung gestellt. Dry or combustible fuels, such as wood dust, hard coal dust, dry lignite, but also other dusty, solid fuels, for example those based on biomass, and corresponding mixtures are particularly suitable as dust-like or particulate ignition fuel. The fuel to be used in each case can be stored in a suitable storage container and is then if necessary via a pneumatic pumping the fuel and in the fuel 9 for a Zündbennschlagung by the Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 made available.

Anstelle einer elektrischen Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 kann aber auch eine einen gasförmigen oder flüssigen Hilfsbrennstoff verbrennenden Zündbrenner aufweisende Zündbrennstoffzündeinrichtung 16 ausgebildet sein, die wie eine übliche Zündlanze ausgebildet ist. Insofern ist die Zündbrennstoffzündeinrichtung 16 in dem Führungsrohr 11 insbesondere koaxial zu diesem ein- und ausfahrbar oder verstellbar angeordnet. In nicht dargestellter Weise kann analog zu dem am Primärluftförderrohr 2 ausgebildeten zahnförmigen Stabilisierungsring 5 auch am Mündungsende im Mündungsbereich 15 des Brennstoffzündrohres 9 ein Flammenhalter ausgebildet sein, der vorzugsweise ebenso einen radial nach innen weisenden Zahnring umfasst. Instead of an electric Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 but can also be a gaseous or liquid auxiliary fuel burning pilot burner Zündbrennstoffzündeinrichtung 16 be formed, which is designed as a standard ignition lance. In this respect, the Zündbrennstoffzündeinrichtung 16 in the guide tube 11 in particular arranged coaxially to this extendable and extendable or adjustable. In a manner not shown can analogous to that on the primary air conveyor pipe 2 trained tooth-shaped stabilizing ring 5 also at the mouth end in the mouth area 15 of the fuel ignition tube 9 a flame holder may be formed, which preferably also includes a radially inwardly facing toothed ring.

Ebenfalls in nicht dargestellter Weise können innerhalb der einzelnen Förderquerschnitte, sowohl innerhalb des Förderquerschnitts 3 des Primärluftrohres 2 als auch des Zündrohrförderquerschnitts 10 des Brennstoffzündrohrs 9 ein oder mehrere Einrichtungen zur Verdrallung des darin jeweils geförderten Brennstoffstromes, d.h. des (Haupt)Brennstoffstromes oder des Zündbrennstoffstroms ausgebildet sein. Also in a manner not shown can within the individual conveyor sections, both within the conveyor section 3 of the primary air tube 2 as well as the Zündrohrförderquerschnitts 10 of the fuel ignition tube 9 one or more devices for the twisting of the therein respectively funded fuel stream, ie the (main) fuel stream or the Zündbrennstoffstroms be formed.

Durch das Sekundärluftrohr 7 und das Tertiärluftrohr 8 werden in bekannter Weise Sekundärluft und Tertiärluft nach Zündung des (Haupt)Brennstoffes oder auch bei Zündung des (Haupt)Brennstoffes zur Erzielung einer NO_x-armen Brennstoffverbrennung gefördert. Through the secondary air tube 7 and the tertiary air tube 8th be promoted in a manner known per secondary air and tertiary air after ignition of the (main) fuel or upon ignition of the (main) fuel to achieve a low _NOx fuel combustion.

Die in dem Brennstoffzündrohr 9 angeordnete Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 gibt die für die Durchführung der Pyrolyse des Zündbrennstoffes notwendige Wärmeenergie und die für die initiale Zündung des Zündbrennstoffes notwendige Wärmeenergie ab. The in the fuel ignition tube 9 arranged Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 gives off the heat energy necessary for carrying out the pyrolysis of the pilot fuel and the heat energy necessary for the initial ignition of the pilot fuel.

Der Zündbrennstoff kann aus einem Vorlagebehälter entnommen und pneumatisch zum Brenner 1 gefördert werden. Es ist aber auch möglich, den Zündbrennstoff durch Trennung eines aus einer zugeordneten Mahlanlage stammenden, brennstoffbeladenen Primärluftstroms in einen brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstrom und einen brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstrom zu gewinnen, wobei der brennstoffreich beladene Brennstoffteilstrom dann dem Zündrohrförderquerschnitt 10 des Brennstoffzündrohrs 9 zur Ausbildung einer Zündflamme für die Zündung des Hauptbrennstoffs zugeführt wird. Die Einrichtung zur Trennung bzw. Aufteilung der Primärluft in einen brennstoffarm beladenen und einen brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstrom ist verstellbar ausgeführt, so dass der Brennstoffmassenstrom des brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstroms während des Startvorganges und Anfahrvorganges in etwa konstant gehalten werden kann. The pilot fuel can be removed from a storage tank and pneumatically to the burner 1 be encouraged. But it is also possible to win the Zündbrennstoff by separating a derived from an associated grinding plant, fuel-laden primary air stream in a fuel-laden partial fuel stream and a fuel-rich laden fuel partial stream, the fuel-rich laden fuel partial stream then the Zündrohrförderquerschnitt 10 of the fuel ignition tube 9 is supplied to form a pilot flame for the ignition of the main fuel. The device for separating or dividing the primary air into a fuel-laden and fuel-rich laden partial fuel stream is designed to be adjustable, so that the fuel mass flow of the fuel-rich laden partial fuel stream during the starting process and start-up can be kept approximately constant.

Beim Start einer zur Aufbereitung des (Haupt)Brennstoffs betriebenen Mahlanlage wird der zum Brenner 1 geförderte Brennstoff vor dem Brenner 1 in einen brennstoffreich beladenen und eine brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstrom aufgeteilt. Der brennstoffreich beladene Brennstoffteilstrom wird durch das Brennstoffzündrohr 9 geleitet und dadurch der Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 zugeführt und kommt spätestens im Mündungsbereich 15 des Brennstoffzündrohres 9 mit einem seine Entzündung sicherstellenden Plasma oder einer die Entzündung auslösenden Flamme eines einen gasförmigen oder flüssigen Hilfsbrennstoff verbrennenden (Hilfs)Brenners in Berührung. When starting a grinding plant that is operated to treat the (main) fuel, it becomes the burner 1 Promoted fuel in front of the burner 1 divided into a fuel-rich loaded and a fuel-poor laden partial fuel flow. The fuel-rich laden partial fuel flow is through the fuel ignition tube 9 passed and thereby the Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 fed and comes at the latest in the mouth area 15 of the fuel ignition tube 9 with a plasma ensuring its ignition or an ignition-initiating flame of an auxiliary burner burning a gaseous or liquid auxiliary fuel.

Der aus der dem Brenner 1 zugeordneten Mahlanlage, insbesondere Kohlemühle, austretende Brennstoffmassenstrom steigt zunächst kontinuierlich an, bis ein der Sollvorgabe entsprechender, steter Brennstoffmassenstrom erreicht wird. Während dieses Anfahrvorganges ist die Ausbildung einer stabilen, selbsterhaltenen und selbsterhaltenden Flamme des Brenners 1 auf Basis der Verbrennung des zugeführten (Haupt)Brennstoffs in der Regel nicht möglich. Dies macht einen permanenten Betrieb der zugeordneten Zündfeuerung durch Zündung und Verbrennung des Zündbrennstoffs notwendig, bis ein ausreichend hoher Brennstoffmassenstrom an Hauptbrennstoff erreicht ist. The one from the burner 1 associated Mahlanlage, in particular coal mill, leaking fuel mass flow initially increases continuously until a target specification corresponding, steady fuel mass flow is achieved. During this starting process is the formation of a stable, self-sustaining and self-sustaining flame of the burner 1 based on the combustion of the supplied (main) fuel usually not possible. This necessitates permanent operation of the associated ignition firing by ignition and combustion of the pilot fuel until a sufficiently high fuel mass flow of main fuel is achieved.

Die Aufteilung in einen brennstoffarm beladenen und einen brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstrom, wobei der brennstoffreich beladene Brennstoffteilstrom dem Brennstoffzündrohr 9 zugeführt wird, hat den Vorteil, dass eine ausreichende Beladung der Primärluft mit Brennstoff im Bereich des Brennstoffzündrohres 9 entsteht, welche die Ausbildung einer stabilen, selbsterhaltenen und selbsterhaltenden Flamme durch Verbrennung des Zündbrennstoffs bereits während des Anfahrvorganges der Mahlanlage ermöglicht. The division into a low-fuel laden and a fuel-rich loaded partial fuel flow, wherein the fuel-rich laden partial fuel flow to the fuel ignition tube 9 is fed, has the advantage that a sufficient loading of the primary air with fuel in the range of the fuel ignition tube 9 arises, which allows the formation of a stable, self-sustaining and self-sustaining flame by burning the Zündbrennstoffs already during the startup of the grinding plant.

Diese Zündfeuerung wird während des Anfahrvorganges durch die Aufteilung des brennstoffbeladenen Primärluftmassenstroms in einen brennstoffarm und einen brennstoffreich beladenen Brennstoffteilstrom ermöglicht, wobei der brennstoffreich beladene Brennstoffteilstrom der Primärluft dem Zündrohrförderquerschnitt 10 zugeführt und mittels der im Führungsrohr 11 angeordneten Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 gezündet wird und dadurch eine für die Zündung des (Haupt)Brennstoffs notwendige Zündfeuerung mit permanentem Betrieb ausbildet. Diese Zündfeuerung ersetzt bisher übliche Zündfeuerungen, die auf der Grundlage der Verbrennung von gasförmigen oder flüssigen Hilfsbrennstoffen erfolgt. This Zündfeuerung is made possible during the starting process by the division of the fuel-laden primary air mass flow in a low fuel and a fuel-rich laden partial fuel flow, wherein the fuel-rich laden partial fuel flow of the primary air Zündrohrförderquerschnitt 10 supplied and by means of the guide tube 11 arranged Zündbrennstoffzündeinrichtung 12 is ignited and thereby forms a necessary for the ignition of the (main) fuel ignition firing with permanent operation. This Zündfeuerung replaces previously conventional Zündfeuerungen, which takes place on the basis of the combustion of gaseous or liquid auxiliary fuels.

Mit steigendem Brennstoffmassenstrom reichert sich während des Startvorganges der Mahlanlage mehr und mehr Brennstoff auch im brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstrom an, der durch den Förderquerschnitt 3 des Primärluftrohres 2 in den Feuerraum 17 gefördert wird. Dieser Brennstoffteilstrom wird dann durch die bei der Verbrennung des brennstoffreich beladenen Teilstroms im Mündungsbereich 15 des Brennstoffzündrohres 9 unter Ausbildung einer Zündflamme verbrennenden Zündbrennstoffs entzündet. Sobald eine ausreichende Beladung des brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstroms der Primärluft mit Brennstoff die Ausbildung einer stabilen, selbsterhaltenen und selbsterhaltenden Flamme möglich macht, wird die Trennung des Brennstoffmassenstroms in einen brennstoffarm beladenen und einen brennstoffreich beladenem Brennstoffteilstrom der Primärluft verändert und zugunsten des zunächst brennstoffarmen Brennstoffteilstroms verschoben. Da die Einrichtung zur Trennung und Aufteilung der Primärluft in einen brennstoffreich beladenen und einen brennstoffarm beladenen Brennstoffteilstrom verstellbar ausgeführt ist, kann während des Startvorgangs sichergestellt werden, dass ein in etwa konstanter Brennstoffmassenstrom das Brennstoffzündrohr 9 erreicht. Schließlich wird die Förderung eines Teils des Brennstoffs durch das Brennstoffzündrohr 9 vollständig eingestellt und wird der gesamte in der Mahlanlage erzeugte Brennstoff durch das Primärluftrohr 2 als (Haupt)Brennstoff der Verbrennung zugeführt. Nach Zündung des durch das Primärluftrohr 2 zugeführten Brennstoffs ist der Zündvorgang abgeschlossen. As the fuel mass flow increases, more and more fuel accumulates during the starting process of the grinding plant, even in the fuel-poor laden partial fuel flow, which flows through the delivery cross section 3 of the primary air tube 2 in the firebox 17 is encouraged. This partial fuel flow is then by the in the combustion of the fuel-rich laden partial flow in the mouth area 15 of the fuel ignition tube 9 ignited to form a pilot flame burning Zündbrunstoffs. As soon as a sufficient loading of the fuel-laden partial fuel stream of the primary air with fuel makes it possible to form a stable, self-sustaining and self-sustaining flame, the separation of the fuel mass flow into a fuel-laden and fuel-rich laden partial fuel stream of the primary air is changed and shifted in favor of the initially fuel-lean partial fuel stream. Since the device for separating and dividing the primary air into a fuel-rich loaded and a fuel-poor laden partial fuel flow is made adjustable, it can be ensured during the starting process that an approximately constant fuel mass flow the fuel ignition 9 reached. Finally, the promotion of a portion of the fuel through the fuel ignition tube 9 completely adjusted and is the entire fuel produced in the grinding plant through the primary air tube 2 supplied as (main) fuel combustion. After ignition of the through the primary air tube 2 supplied fuel, the ignition is completed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4217879 A1 [0003]
DE 4325643 A1 [0003]
DE 19527083 A1 [0003]
EP 1741977 B1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN EN 12952-9 [0002]

Claims

Burner ( 1 ) for the combustion of particulate, in particular pulverulent, fuel, preferably coal or biomass, comprising a primary air tube carrying the fuel ( 2 ) with a coaxially arranged fuel ignition device ( 16 ) and at least one further, this coaxial surrounding secondary air tube ( 7 ) or tertiary air tube ( 8th ) and preferably a central core air tube ( 13 ) with the coaxially arranged therein fuel ignition device ( 16 ), characterized in that within the primary air tube ( 2 ) and coaxial with this a particulate, in particular dusty, ignition fuel, preferably coal or biomass, leading fuel ignition tube ( 9 ) is formed, which a guide tube ( 11 ) coaxially enclosing a ignition fuel ignition means disposed therein and acting on the ignition fuel ( 12 ), wherein the fuel ignition tube ( 9 ) and the guide tube ( 11 ) with the ignition of an ignition flame forming combustion of the pilot fuel causing Zündbrennstoffzündeinrichtung ( 12 ) the fuel ignition device ( 16 ) for the through the primary air pipe ( 2 ) form flowing fuel.

Burner according to claim 1, characterized in that a plasma torch or an arc igniter, the Zündbrennstoffzündeinrichtung ( 12 ) trains.

Burner according to Claim 1, characterized in that a pilot burner burning a gaseous or liquid auxiliary fuel ignites the ignition fuel ignition device ( 12 ) trains.

Burner according to one of the preceding claims, characterized in that the Zündbrennstoffzündeinrichtung ( 12 ) in the guide tube ( 11 ), in particular coaxial with this, is arranged retractable or adjustable.

Burner according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel ignition tube ( 9 ) in the fuel conveying direction on the outlet side, a flame holder, in particular a radially inwardly facing toothed ring having.

Burner according to one of the preceding claims, characterized in that within the primary air tube ( 2 ) and coaxial with this a core air tube ( 13 ) is formed, within which and coaxial with which the ignition fuel leading fuel ignition tube ( 9 ) is arranged.

Burner according to one of the preceding claims, characterized in that the burner ( 1 ) Is part of a steam generator and is connected in line with an associated fuel mill, in particular coal mill.

Method for operating a burner ( 1 ) according to one or more of the preceding claims 1-7, characterized in that during the start-up and ignition phase of the burner ( 1 ) in the fuel ignition tube ( 9 ) ignited by this flowing particulate, especially dusty, Zündbrennstoff, preferably coal or biomass, to form a pilot flame and is burned, wherein the fuel ignition tube ( 9 ) and the guide tube ( 11 ) with the Zündbrennstoffzündeinrichtung causing ignition of the ignition flame forming combustion of the ignition fuel ( 12 ) the fuel ignition device for the through the primary air pipe ( 2 ) forming fuel and thus in the primary air pipe ( 2 ) Fired fuel is ignited.

A method according to claim 8, characterized in that the ignition fuel together with in the primary air pipe ( 2 ) conveyed fuel from a storage tank or a fuel mill, especially coal mill, and pneumatically to the burner ( 1 ).

Method according to claim 8 or 9, characterized in that the fuel mass flow conveyed from the fuel mill is divided into a fuel-laden partial stream of fuel and a fuel-rich laden partial stream of fuel and that the fuel-rich laden partial fuel stream during the start-up and ignition phase of the burner ( 1 ) the fuel ignition tube ( 9 ) is supplied as a pilot fuel.

A method according to claim 10, characterized in that the division into a fuel-poor laden partial fuel flow and a fuel-rich laden partial fuel flow in relation to the respective fuel mass partial flows is variable ver and adjustable.

A method according to claim 10 or 11, characterized in that the fuel-rich laden fuel (mass) partial flow during the start-up and ignition phase of the burner ( 1 ) is kept at least approximately constant.

Method according to one of claims 8-12, characterized in that the ignition fuel the fuel ignition tube ( 9 ) is supplied twisted or twisted in this.