DE1096530B

DE1096530B - Mischbrenner mit axial verschiebbarer Regeleinrichtung an der Brennermuendung

Info

Publication number: DE1096530B
Application number: DEB47197A
Authority: DE
Inventors: Karl Reimann
Original assignee: Borsig GmbH
Current assignee: Borsig GmbH
Priority date: 1957-12-20
Filing date: 1957-12-20
Publication date: 1961-01-05

Description

Mischbrenner mit axial verschiebbarer Regeleinrichtung an der Brennermündung Die Erfindung betrifft einen Mischbrenner, an dessen Mündung eine Regeleinrichtung so angeordnet ist, daß ein Aufprall des Brennstaub-Erstluft-Gemisches und eine Durchmischung mit der Zweitluft erfolgt.
Mischbrenner mit Aufpralleinrichtungen sind bekannt. Es sind bei Brennern auch Regeleinrichtungen gebräuchlich, mit deren Hilfe die Brennstaubmenge, die Menge der Erstluft und auch die Menge der Zweitluft unabhängig voneinander geregelt werden können, um jeweils die günstigste Verbrennung zu erzielen. Diese bekannten Regeleinrichtungen haben den Nachteil, daß sowohl bei einer Änderung der Kesselbelastung als auch bei einer Änderung der Brennstoffbeschaffenheit eine Neueinregelung von Brennstoff, Erst- und Zweitluft erfolgen muß, was erhebliche Zeit erfordert; oft ist es auch schwierig, die an den Brenner gestellten Anforderungen in brennstofftechnischer und konstruktiver Hinsicht in Einklang zu bringen.
Es ist auch bereits ein Mischbrenner bekannt, bei dem die axial zugeflührte Brennstaub-ErstluA-Gemischtnenge und die mantelförmig zugeführte Zweitluftmenge gleichzeitig verstellt werden können. Jedoch erfolgt bei diesem Brenner die Bildung des Gemisches aus Brennstaub-Erstluft und Zweitluft innerhalb des Gehäuses. Da aber das Gemisch durch eine düsenartige Einschnürung des Gehäuses von unveränderlichem Ouerschnitt aus dem Brenner austritt, ändert sich mit wechselnden Belastungen auch die Ausströmgeschwindigkeit des Gemisches aus dem Brenner, so daß sich auch jedesmal die Lage der Flamme im Brennraum ändert. Bei kleinen Lasten wird die Ausströmgeschwindigkeit so gering, daß die Flamme in den Brenner zurückschlagen kann.
Erfindungsgemäß werden diese Mängel dadurch beseitigt, daß bei einem mit axialer Zuführung des Brennstaub-Erstluft-Gemisches und mit mantelförmiger Zuführung der Zweitluft versehenen Mischbrenner die Regelvorrichtung aus einem in der Mündung des Erstluftgehäuses angeordneten schlankkegeligen Teil und aus einem in Richtung der Brennermündung daran anschließenden glockenförmigen Prallkörper mit stumpfkegeligem Endabschnitt besteht. Auf diese Weise können die Brennstaub-Erstluft-Gemischmenge durch den schlankkegeligen Teil und diese Gemischmenge mit der zusätzlichen Zweitluft durch den stumpfkegeligen Endabschnitt in der äußeren Brennermündung gleichzeitig und in steter Abhängigkeit voneinander geregelt werden, während der glockenförmige Teil des Prallkörpers die Vermischung des Brennstaub-Erstluft-Gemisches mit der Zweitluft bewirkt. Mit dem neuen Mischbrenner kann also bei einer Änderung der Last oder der Brennstoffbeschaffenheit nicht nur mit einfachen Mitteln schnell die günstigste Verbrennung herbeigeführt werden, sondern die Regelung der Gesamt-Mischmenge erfolgt unmittelbar an der Brennermündung derart, daß bei allen Belastungen das Gemisch mit der gleichen Geschwindigkeit aus dem Brenner austritt. Dadurch, daß sowohl die Änderung des Durchtrittsquerschnitts für das Brennstaub - Erstluft - Gemisch als auch die Änderung des Durchtrittsquerschnitts für die Gesamtmenge aus Brennstaub-Erstluft und Zweitluft durch die kegelförmig gestalteten Regelteile in gesetzmäßiger Abhängigkeit voneinander erfolgt, ist dafür gesorgt, daß bei allen Regelstellungen auch die günstigsten Verbrennungsverhältnisse erhalten bleiben.
In den Abbildungen 1, 2 und 3 ist der Erfindungsgedanke an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Abb. 1 ist ein Längsschnitt durch den Brenner; Abb.2 ein Schnitt durch den Brenner in der Ebene rz-a der Abb. 1; Abb.3 ein Schnitt durch den Brenner in der Ebene b-b der Abb. 1.
In diesen Abbildungen bezeichnet 4 das Brennstaub gehäuse, 6 eine verstellbare Spindel, 8 das Erstluftgehäuse, 10 Entdrallungs- und Zentrierleisten, 12 ein schlankkegeliges Formstück zur Regelung des Brennstaub-Erstluft-Gemisches an der Mündung 11 des zugehörigen Gehäuses 8, 14 einen glockenförmigen Prallkörper mit einem stumpfkegeligen Endabschnitt 17, 18 ein Zweitluftgehäuse mit der Mündung 15 und einer kurzen trichterförmigen Erweiterung 16, 13 einen Mündungsquerschnitt, der von dem stumpfkegeligen Endabschnitt 17 im Zusammenwirken mit der Mündung 15 und dem Trichter 16 begrenzt wird und den Querschnitt für den Durchtritt der Gesamtmischmenge aus Brennstaub-Erstluft-Gemisch und Zweitluft bildet, Ändert sich die Kesselbelastung oder die Brennstoffbeschaffenheit, dann ist nur die Spindel 6 zu verstellen. Damit werden gleichzeitig der Durchtrittsquerschnitt bei 11 für das Brennstoff-Erstluft-Gemisch durch Verschieben des kegeligen Teils 12 und der Durchtrittsduerschnitt 13 für das Brennstoff-Erstluft-Gemisch zuzüglich der Zweitluft verstellt, indem der stumpfkegelige Endabschnitt 17 des Prallkörpers 14 mit der trichterförmigen Mündungserweiterung 16 die Ouerschnittsveränderung herbeigeführt.
Die Gestaltung der Kegelkörper 12 und 17 ist gesetzmäßig so ausgeführt worden, daß bei der gleichzeitigen gemeinsamen Veränderung der Durchtrittsduerschnitte bei 11 und 13 durch Verstellung der Spindel 6 jeweils die für Zündung und Verbrennung günstigsten Verhältnisse der Brennstaub- und Erstluftmenge einerseits und der Zweitluftmenge andererseits bei gleichbleibender Einblasegeschwindigkeit herbeigeführt werden.
Der Pralikörper kann auch, z. B. bei Brennern von nicht kreisförmigem Querschnitt, eine andere Grundrißform aufweisen, wobei jedoch der glockenförmige Querschnitt der Prallfläche im wesentlichen erhalten bleibt. Um die Aufprallwirkung des Gemisches auf den Prallkörper 14 zu begünstigen, sind die Leisten 10 vorgesehen, die den Gemischstrom in parallele Stromfäden ausrichten. Das aufgeprallte Gemisch wird dann am Prallkörper entlang geführt, mit der Sekundärluft verwirbelt und gut durchmischt in den Feuerraum geblasen.
Die äußere Mantelluft 20, die nur einen geringen Teil der Gesamtluftmenge ausmacht, bleibt bei allen Belastungen gleich und dient dazu, den Randwirbel des Staubluftgemisches abzugleichen.
Durch seine Mündungsregelung ist der Brenner zur Verfeuerung von Brennstoffen verschiedener Analysenwerte geeignet gemacht. Liegt beispielsweise die Einblasegeschwindigkeit bei Steinkohlen mit einem höheren Anteil an flüchtigen Bestandteilen wesentlich höher als. bei solchen niederen Anteils, dann wird durch die Verstellung der Spindel6 eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit im gleichen Verhältnis herbeigeführt. Das gleiche gilt auch für Kohle mit mehr oder weniger Ascheanteil.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Mischbrenner mit axialer Zuführung des Brennstaub-Erstluft-Gemisches und mantelförmiger Zuführung der Zweitluft, bei welchem die Regelung des Brennstaub-Erstluft-Gemisches und der Zweitluft gleichzeitig durch eine in der Brennerlängsachse verschiebbare Regelvorrichtung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung aus einem in der Mündung (11) des Erstluftgehäuses (8) liegenden schlankkegeligen Teil (12) und aus einem in Richtung der Brennermündung daran anschließenden glockenförmigen Prallkörper (14) mit stumpfkegeligem Endabschnitt (17) besteht, so daß die Brennstaub-Erstluft-Gemischmenge durch den schlankkegeligen Teil (12) und diese Gemischmenge mit zusätzlicher Zweitluft durch den stumpfkegeligen Endabschnitt (17) gleichzeitig und in steter Abhängigkeit voneinander geregelt werden können, während der Prallkörper (14) die Vermischung des Brennstaub-Erstluft-Gemisches mit der Zweitluft bewirkt.
2. Mischbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner mit einer Ummantelung (20) für die Zuführung von Mantelluft versehen ist und daß die Ummantelung (20) zusammen mit einer kurzen, trichterförmigen Erweiterung (16) des Zweitluftgehäuses (18) eine Austrittsdüse für die Mantelluft bildet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 339 535, 534 627, 549 668, 573 335.