DE1164595B

DE1164595B - Ring burner with central supply of the fuel dust

Info

Publication number: DE1164595B
Application number: DEW17288A
Authority: DE
Inventors: Heinz Hillekum
Original assignee: Walther and Co AG
Current assignee: Walther and Co AG
Priority date: 1955-08-11
Filing date: 1955-08-11
Publication date: 1964-03-05

Description

Ringbrenner mit zentraler Zuführung des Brennstaubes Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung eines Ringbrenners mit zentraler Zuführung des Brennstaubes und einem das Brennerrohr ringförmig umgebenden Düsenkranz, durch den zahlreiche Zweitluftstrahlen radial oder die Brennerachse kreuzend in den Brennstaubstrahl eingeblasen werden.Ring burner with central feed of the fuel dust The invention refers to the design of a ring burner with a central feed of the fuel dust and a ring of nozzles surrounding the burner tube through which numerous Second air jets radially or crossing the burner axis into the fuel dust jet be blown in.

Brenner dieser Art sind besonders für gasreiche und aschehaltige Kohle geeignet, denn bei größeren Brennerleistungen kann die Mischung von Brennstoff und Luft bereits im Brenner selbst vorgenommen werden, wodurch auch der Kern des Brennstaubstrahles von Zweitluft durchsetzt wird. Im Gegensatz zu den bekannten Wirbel- oder Prellbrennern zeichnen sich derartige Brenner durch geringen Verschleiß aus, da die einzelnen Düsen nur wenig in das zentrale Brennerrohr hineinragen, so daß sie besonders für Sand- oder ballasthaltigen Brennstoff geeignet sind.Burners of this type are particularly suitable for gas-rich and ash-containing coal suitable, because with larger burner capacities the mixture of fuel and Air can already be made in the burner itself, whereby the core of the fuel dust jet is penetrated by secondary air. In contrast to the well-known vortex or bounce burners such burners are characterized by low wear, since the individual Nozzles protrude only a little into the central burner tube, so that they are particularly suitable for Sand or ballast containing fuel are suitable.

Bei einer derartigen Brennerausbildung kann der Fall eintreten, daß die aus. den Luftdüsen austretende Zweitluft, die meist eine größere Geschwindigkeit aufweist als der B.rennstaubstrahl, durch diesen hindurchschießt, so daß sich im Kern des Brennstaubstrahles eine schneller strömende. überschüssige Luftsäule einstellt, die nicht voll zur Verbrennung ausgenutzt wird. Um diesem Nachteil zu begegnen, wird vorgeschlagen, die Zweitluftdüsen auf dem Brennerumfang verteilt abwechselnd mit verschiedener Neigung zur Brennerachse anzuordnen. Damit sind die Zweitluftstrahlen nicht mehr auf einen gemeinsamen Punkt in der Brennerachse gerichtet, sondern sie sind auf eine bestimmte Weglänge verteilt. Eine weitere Verbesserung in der Verteilung kann zusätzlich erzielt werden, indem die Düsen auf konzentrischen Kreisen verteilt angeordnet werden und/oder die verschieden geneigten Düsen Querschnitte unterschiedlicher Größe erhalten, so daß die breiten Strahlen, denen eine geringe Eindringtiefe zugeordnet ist, auf eine größere Querschnittsfläche einwirken.With such a burner training it can happen that from. Second air exiting the air nozzles, which is usually at a higher speed has than the B. racing dust jet, shoots through it, so that in the The core of the fuel dust jet is a faster flowing one. adjusts excess air column, which is not fully used for incineration. To counter this disadvantage, it is suggested that the secondary air nozzles be distributed alternately on the circumference of the burner to be arranged with different inclinations to the burner axis. With that there are the secondary air jets no longer directed to a common point in the Brenner axis, but it are distributed over a certain path length. Another improvement in distribution can additionally be achieved by distributing the nozzles in concentric circles are arranged and / or the differently inclined nozzles have different cross-sections Preserved size so that the broad rays associated with a shallow penetration depth act on a larger cross-sectional area.

Ferner werden die Düsen in abwechselnden Gruppen zusammengefaßt und diesen Gruppen die Luft über getrennte Kanäle in regelbarer Menge zugeführt, so daß die Luftstrahlen mit verschiedenen Geschwindigkeiten in den Brennstaubstrahl eindringen.Furthermore, the nozzles are grouped together and in alternating groups these groups are supplied with the air in a controllable amount via separate ducts, see above that the air jets enter the fuel dust jet at different speeds penetration.

Die vorgenannten Maßnahmen bewirken, daß die Luft in verschiedenen Entfernungen von der Brennerachse mit dem Brennstaub zusammentrifft, so daß eine intensive Mischung von Luft und Brennstoff über den gesamten Querschnitt erfolgt. Eine Konzentration der Luft bzw. die Bildung einer Luftsäule mit zu hoher Geschwindigkeit im Zentrum des Strahles ist hierbei nicht möglich.The above measures cause the air in different Distances from the burner axis coincides with the fuel dust, so that a intensive mixing of air and fuel takes place over the entire cross-section. A concentration of the air or the formation of a column of air at too high a speed in the center of the beam is not possible here.

Da es bei verschiedenartigen Betriebsverhältnissen und wechselnder Brennerbelastung nicht immer möglich ist, die vorgeschlagenen Maßnahmen größenmäßig richtig zu bestimmen, oder da die Gefahr besteht, daß bei betriebserforderlichor Drosselung der Sekundärluftmenge die gewünschte Eindringtiefe nicht gewährleistet ist, wird weiterhin vorgeschlagen, die Düsen. so zu versetzen, daß die Achsen der Zweitluftstrahlen als Tangenten jeweils einen gedachten Kreis berühren, dessen Mittelpunkt auf der Brennerachse liegt. Der Durchmesser dieses Tangentenkreises beträgt zweckmäßig etwa ein Fünftel bis ein Achtel des Brennerdurahmessers. Diese Maßnahme hat den Zweck, daß die überschüssige Luft im Zentrum des Brenners.trahles durch den entstehenden Wirbel wieder auseinanderströmt bzw. zerflattert.Since it is in different operating conditions and changing Burner load is not always possible, the proposed measures in terms of size to determine correctly, or because there is a risk that if it is required for operation Throttling the amount of secondary air does not guarantee the desired penetration depth is, it is also suggested to use the nozzles. offset so that the axes of the Second air jets as tangents each touch an imaginary circle, its center lies on the Brenner axis. The diameter of this tangent circle is appropriate about a fifth to an eighth of the burner diameter. This measure has the Purpose that the excess air in the center of the burner.jet through the resulting Vortex flows apart again or flutters.

Die kranzartig angeordnetem Zweitluftdüsen können gegebenenfalls auch durch einen Düsenringspalt ersetzt werden, wodurch die Herstellung vereinfacht wird. Zur Erreichung des oben angegebenen Zieles wird der Düsenringspalt erfindungsgemäß wellenförmig ausgebildet. Des weiteren. können Zwischenrwändo bzw. Zwickel so eingesetzt werden, daß durch die verschiedenen Querschnitte Geschwindigkeiten verschiedener Größe erzielt werden oder das Blasen auf einen Tangentenkreis erreicht wird.The secondary air nozzles arranged in a ring can also be used can be replaced by a nozzle ring gap, which simplifies manufacture. In order to achieve the above-mentioned aim, the nozzle ring gap is according to the invention wave-shaped. Further. intermediate walls or gussets can be used in this way be that due to the different cross-sections speeds different Size can be achieved or the bubbles on a tangent circle is achieved.

In der Zeichnung sind in A b b. 1 ein Viertel des Umfanges eines. Düsenkranzes, in A b b. 4 ein Viertel des Umfanges einer Ringdüse als Abwicklung dargestellt; A b b. 2 und 5 zeigen die entsprechenden Querschnitte der Abwicklungen, während A b b. 3 und 6 die Draufsicht auf je eine Hälfte eines Düsenkranzes bzw. einer Ringdüse darstellen (Schnitt I-1).In the drawing are in A b b. 1 a quarter of the circumference of a. Nozzle ring, in A b b. 4 a quarter of the circumference of an annular nozzle as a development shown; A b b. 2 and 5 show the corresponding cross-sections of the developments, while A b b. 3 and 6 the top view of one half of a nozzle ring or a ring nozzle (section I-1).

Bei A b b. 1 und 4 sind die verschiedenen Querschnitte der Düsen A, B und C erkennbar. In A b b. 2 und 5 sind die dementsprechende Neigung der Düsen und die Eindringtiefe dargestellt, während die A b b. 3 und 6 die Querschnittsflächen zeigen, auf denen die verschiedenen Luftstrahlen mit dem Staubluftstrahl zur Vermischung gelangen. Die Luftstrahlen A haben den größten Neigungswinkel zur Brenneraohse und die kleinste Querschnittsfläche entsprechend der erforderlichen höheren Geschwindigkeit, größeren Eindringtiefe und geringeren Breitenwirkung. Umgekehrt haben die Strahlen C den kleineren Winkel zur Brennerachse, die größeren Querschnittsflächen entsprechend der kleineren Geschwindigkeit, geringere Eindringtiefe und größere Breitenwirkung.At A b b. 1 and 4 the different cross-sections of the nozzles A, B and C can be seen. In A b b. 2 and 5 the corresponding inclination of the nozzles and the penetration depth are shown, while the A b b. 3 and 6 show the cross-sectional areas on which the various air jets get mixed with the dust air jet. The air jets A have the greatest angle of inclination to the burner tube and the smallest cross-sectional area corresponding to the required higher speed, greater penetration depth and smaller width effect. Conversely, the jets C have the smaller angle to the burner axis, the larger cross-sectional areas corresponding to the lower speed, lower penetration depth and greater width effect.

In den A b b. 3 und 6 sind die verschiedenen Zuführungskanäle für die entsprechenden Düsengruppen erkennbar. Da bei verschiedenen Geschwindigkeiten auch verschiedene statische Drücke erforderlich sind, muß eine Trennung der Zuführungskanäle vorgenommen werden.In the A b b. 3 and 6 are the different feed channels for the corresponding nozzle groups can be seen. Because at different speeds different static pressures are also required, a separation of the feed channels must be be made.

Claims

Patent claims: 1. Ring burner with central feed of the fuel dust and a ring of secondary air nozzles surrounding the burner tube, the Air jets penetrate the combustion dust jet radially or crossing the burner axis, characterized in that the secondary air nozzles alternate with different inclinations to the Bre.nnerachse are arranged. z. Burner according to Claim 1, characterized in that that the second air nozzles have outlet cross-sections of different sizes. 3. Burner according to claim 1, characterized in that the second air nozzles in groups are divided and the groups the air through separate ducts in a controllable amount is fed. 4. Burner according to Claims 1 to 3, characterized in that that instead of the individual second air nozzles a continuous nozzle gap of wave-shaped Training is provided, which od if necessary by partitions. The like. Subdivided is. 5. Burner according to claims 1 to 4, characterized in that the axes of the air jets as tangents each touch an imaginary circle, its center lies on the Brenner axis.