Brenneranordnung für Deckenschlitzbrenner von Kohlenstaubfeuerungen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Anordnung von parallel nebeneinander
angeordneten Schlitzbrennern für Kohlenstaubfeuerungen, bei der jeder Brenner drei
Düsen umfaßt: eine mittlere Zweitluftdüse und symmetrisch hierzu je eine seitliche
Düse für das Staub-Erstluft-Gemisch.Burner arrangement for ceiling slot burners of pulverized coal firing
The present invention relates to the arrangement of parallel side by side
arranged slot burners for pulverized coal combustion, with each burner three
Nozzles comprises: a middle second air nozzle and, symmetrically to this, a lateral one
Nozzle for the dust-first air mixture.
Bei parallel nebeneinander angeordneten Schlitzbrennern hat die Rauchgasströmung
ihren Ursprung in verhältnismäßig schmalen, aus einer ebenen Wand austretenden Parallelstrahlen.
Hierbei stellt sich ein den gesamten Brennkammerquerschnitt ausfüllender Rauchgasstrom
erst in größerer Entfernung von der Brennerwand ein. Im mündungsnahen Gebiet beeinflussen
sich die Einzelstrahlen gegenseitig in der Weise, daß jeweils zwei oder mehrere
Strahlen zu einer Strähne zusammenfließen und zwischen den Strähnen ein Teilstrom
aus einem stromabwärts liegenden Gebiet zurückfließt. Durch dieses Aufspalten der
Strömung wird die Verbrennung nur dann nicht wesentlich verzögert, wenn in den Strähnen
die Verbrennungspartner Kohlenstaub und Luft größenrichtig enthalten sind. Ein in
der Mitte zwischen zwei auseinanderstrebenden Luftstrahlen austretender Gemischstrahl
wird aber in jedem Fall zur einen oder anderen Seite weitgehend geschlossen abwandern,
so daß die Strähnen unterschiedliche Staubanteile enthalten.With slot burners arranged parallel to each other, the flue gas flow has
their origin in relatively narrow parallel rays emerging from a flat wall.
This creates a flue gas flow that fills the entire cross-section of the combustion chamber
only at a greater distance from the burner wall. Influence in the area near the mouth
the individual rays mutually in such a way that each two or more
Rays flow together to form a strand and a partial flow between the strands
flows back from a downstream area. By splitting the
Flow will not significantly delay the combustion only if in the strands
the combustion partners coal dust and air are included in the correct size. An in
the mixture jet emerging in the middle between two diverging air jets
but will in any case migrate largely closed to one side or the other,
so that the strands contain different levels of dust.
Es ist bekannt, zur Erzielung eines kurzen Mischweges eine Brenneranordnung
zu verwenden, bei der die Zweitluft- und Gemischstrahlen unter einem Winkel über
schräg mündende Gemischdüsen und parallel zu den Brennkammerwänden mündende Zweitluftdüsen
gegeneinander blasen. Dabei wird also schon unmittelbar an der Brennerwand eine
Vermischung erzwungen, so daß in den Strähnen der auch hierbei sich aufspaltenden
Strömung gleiche Staubanteile zu erwarten sind. Die schnelle Vermischung des Staubes
mit der Verbrennungsluft hat aber eine Zündverzögerung zur Folge, die bei mageren
Brennstoffen (Anthrazit, Magerkohle, Eßkohle) die Betriebssicherheit der Feuerung
in Frage stellt.It is known to use a burner arrangement to achieve a short mixing path
to be used in which the secondary air and mixed jets are at an angle over
Mixture nozzles opening at an angle and secondary air nozzles opening parallel to the combustion chamber walls
blow against each other. So there is already a
Forced mixing, so that in the strands of this also splitting up
Flow equal dust proportions are to be expected. The quick mixing of the dust
with the combustion air, however, the result is an ignition delay, which is the case with lean
Fuels (anthracite, lean coal, edible coal) the operational reliability of the furnace
questions.
Bei der vorliegenden Erfindung fließen die von jeder Brennergruppe
ausgehenden Einzelstrahlen zu je einer Strähne derart zusammen, daß der Hauptanteil
des Kohlenstaubes bereits vor der Vermischung der seitlichen Gemischstrahlen mit
dem mittleren Zweitluftstrahl gezündet hat. Die frühe und schnelle Zündung wird
durch einen ausreichend großen Abstand zwischen den parallel nebeneinander angeordneten
Brennergruppen sichergestellt. Dabei reicht das Gebiet der Rezirkulation zwischen
den Strähnen bis in die Zone fortgeschrittener Verbrennung, so daß in diesem Gebiet
ein sehr heißer Rauchgasstrom gegen die Brennerwand zurückfließt. Dadurch wird die
für das Zünden des Kohlenstaubes nötige hohe Temperatur im mündungsnahen Gebiet
der Brenner aufrechterhalten.In the present invention, the flows from each burner group
outgoing individual rays together to form a strand in such a way that the main portion
of the coal dust already before the mixing of the lateral mixture jets
ignited the middle jet of second air. The early and quick ignition will
by a sufficiently large distance between the parallel juxtaposed
Burner groups ensured. The area of recirculation extends between
the strands down to the zone of advanced burn, so that in this area
a very hot flue gas stream flows back against the burner wall. This will make the
high temperature necessary for igniting the coal dust in the area near the mouth
the burner maintained.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mindestens
zwei zu einer Brennereinheit zusammengefaßten Düsengruppen, die jeweils aus einer
mittleren Zweitluftdüse und zwei beiderseits angeordneten Gemischdüsen bestehen,
der Abstand zwischen den in der Brennerwand aufeinanderfolgenden Gemischdüsen benachbarter
Brennereinheiten größer ist als der Abstand dieser Düsen von der zugeordneten Zweitluftdüse.
Bei einer derartigen Anordnung werden die Gemischstrahlen infolge des in der Regel
größeren Strömungsimpulses der Zweitluft von dem Zweitluftstrahl angesaugt, so daß
ein Aufspalten der Strömung nur noch zwischen den einzelnen Brennereinheiten auftreten
kann. Da in den entstehenden Strähnen die Verbrennungspartner größenrichtig enthalten
sind, wird ihre vollständige Vermischung durch das an sich unvermeidbare Aufspalten
der Strömung nicht verzögert. Außerdem wird bei der erfindungsgemäßen Düsenanordnung
der Zündvorgang durch ein ausreichend weit ausgedehntes Rezirkulationsgebiet zwischen
den Brennereinheiten begünstigt.The invention is characterized in that when using at least
two groups of nozzles combined to form a burner unit, each consisting of a
middle second air nozzle and two mixture nozzles arranged on both sides,
the distance between the mixture nozzles of adjacent one another in the burner wall
Burner units is greater than the distance between these nozzles and the associated secondary air nozzle.
With such an arrangement, the mixed jets are as a rule
larger flow pulse of the secondary air sucked in by the secondary air jet, so that
splitting of the flow only occurs between the individual burner units
can. Because the combustion partners are correctly sized in the resulting strands
are, their complete mixing becomes through the in itself unavoidable splitting
the flow is not delayed. In addition, in the nozzle arrangement according to the invention
the ignition process through a sufficiently extensive recirculation area between
favored the burner units.
An Hand des skizzierten Schemas ist die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail on the basis of the diagram outlined.
Einer Zweitluftdüse 1 sind zu beiden Seiten je eine Kohlenstaub-Erstluft-Gemischdüse
2 zugeordnet, wobei die Mittelebenen der Düsen parallel zueinander verlaufen.
Die mittlere Luftdüse 1 und zwei Gemischdüsen 2 bilden jeweils eine Brennereinheit.
Bei Verwendung von mindestens zwei derartigen Brennereinheiten
werden
diese so angeordnet, daß der Abstand a der einander benachbarten Gemischdüsen 2,
2' größer als der Abstand b einer Gemischdüse 2, 2' von der dazugehörigen Zweitluftdüse
1,1' ist. Dabei fließen die aus den Düsen austretenden Strahlen gemäß den schematisch
eingetragenen Stromlinien zusammen. Der in der Zone zwischen den Brennergruppen
zurückfließende heiße Rauchgasstrom begünstigt das Zünden des aus den Düsen
2, 2' austretenden Kohlenstaubes.A second air nozzle 1 is assigned a coal dust / first air mixture nozzle 2 on both sides, the central planes of the nozzles running parallel to one another. The middle air nozzle 1 and two mixture nozzles 2 each form a burner unit. When using at least two such burner units, these are arranged so that the distance a between the adjacent mixture nozzles 2, 2 'is greater than the distance b of a mixture nozzle 2, 2' from the associated second air nozzle 1,1 '. The jets emerging from the nozzles converge according to the flow lines shown schematically. The hot flue gas stream flowing back in the zone between the burner groups favors the ignition of the coal dust emerging from the nozzles 2, 2 '.