DE1812405A1 - Wirbel-Muffelbrenner mit einer zentralen OEl- und/oder Gaszufuehrung - Google Patents

Wirbel-Muffelbrenner mit einer zentralen OEl- und/oder Gaszufuehrung

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DE1812405A1 DE19681812405 DE1812405A DE1812405A1 DE 1812405 A1 DE1812405 A1 DE 1812405A1 DE 19681812405 DE19681812405 DE 19681812405 DE 1812405 A DE1812405 A DE 1812405A DE 1812405 A1 DE1812405 A1 DE 1812405A1
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Sharan Dr-Ing Harendra Nath
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

  • Wirbel-Muffelbrenner mit einer zentralen Oel- und/oder Gaszuführung Die Erfindung bezieht sich auf einen Wirbel-Muffelbrenner mit einer zentralen Oel- und/oder Gaszuführung, die von einer Verbrennung sluftzuführung umgeben ist, in der eine der durchströmenden Luft eine Drallbewegung erteilende Vorrichtung angeordnet ist und an die sich eine feuerfeste Muffel anschliesst.
  • Nit den bekannten Brennern dieser Art, die beispielsweise zum Erhitzen von für Hochöfen bestimmte Luft, zur 'nterwasserverbrennung, zur Abfallverbrennung oder zum direkten Heizen, beispielsweise von Induktionsöfen beim Anwärmen, verwendet werden, sind sowohl die auf das Muffelvolumen bezogene Wärmebelastung als auch die auf den Muffelquerschnitt bezogene Wärmebelastung relativ gering, Brenner mit diesen geringen Belastungen lassen sich ftir Dampferzeuger nicht wirtvchaftlich einsetzen.
  • Es sind dagegen Wirbelbrennkammern bekannt, die in Verbindung mit Dampferzeugern verwendet werden und in denen Kohlenstaub verbrannt wird. Bei diesen Brennkammern wird der Brennraum von mit Stampfmasse versehenen Kühlrohren umgrenzt. Die Stampfmasse ermöglicht einerseits, die Verbrennungstemperatur zu erhöhen und damit den Verbrennungsablauf zu beschleunigen und andererseits, ein Abschrecken der fliissigen Schlacke beim Berühren der Wand zu vermeiden, so dass die Schlacke abfl1.essen kann. Auch mit diesen bekannten, mit Kühlrohren ausgestatteten Wirbelbrenn kammern lassen sich nicht sehr hohe Wärmebelastungen erreichen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wirbel-Muffelbrenner der eingangs genannten Art zu schaffen, die ftir Dampferzeuger, insbesondere solche grosser LeisturlgX brauchbar sind und dersn auf das Volumen bezogene Wärmebelastung wie auch auf den Querschnitt bezogene WErmebelastung etwa dreimal höher sind als die bishar erreichten Werte. Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch dass die Luftzuführung durch mindestens ein den Brenner umgebendes Rohrsttick in mindestens zwei Ringkanäle mit je einer Drall erteilenden Vorrichtung unterteilt ist, dass für den ganzen Lastbereich die Luftausströmgeschwindigkeit aus dem achsnäheren Ringkanal grösser ist als die Luftausströmgeschwindigkeit aus dem achsferneren Ringkanal und dass die Drallbewegungen erteilenden Vorrichtungen so ausgebildet sind, dass die Tangentialgeschwindigkeitskomponente der aus dem achsnäheren Ringkanal ausströmenden Luft.grösser ist als die Tangentialgeschtçindigkeitskomponente der aus dem achsferneren Ringkanal ausströmenden ruft.
  • Hierdurch ergeben sich wesentlich kleinere Abmessungen des Wirbel-Muffelbrenners im Vergleich zu den bekannten. Mit dem erfindungsgemässen Brenner wird erreicht, dass in der Muffel ein starker Wirbel, ähnlich einem Potentialwirbel, erzeugt wird, der mit einer in der Längsachse der Muffel sich ausbildenden axialen Rückströmung verbunden ist und eine intensive rasche Durchmischung von Brennstoff und Verbrennungsluft zur Folge hat, so dass sich wegen der hohen Temperatur der ungekühlten Muffelwand eine grosse Verbrennungsgeschwindigkeit und somit eine hohe Leistungsdichte ergibt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert, die einen Horizontalschnitt durch einen Wirbel-Muffelbrenner gemäss der Erfindung zeigt.
  • Gemäss der Zeichnung weist der als Ganzes mit 1 bezeichnete Brenner einen zylindrischen Luftverteilkasten 2 auf, an dem eine Leitung 3 angeschlossen ist, durch die dem Brenner die Verbrennungsluft zugeftihrt wird. Im Zentrum des Verteilkastens 2 befindet sich eine Brennerlanze 4, der ueber eine Leitung 5 Brennöl zugefUhrt wird. Das in der Zeichnung rechte Ende-der Brennerlanze 4 ist als Zerstäuberdüse 6 ausgehildet. Die Lanze 4 ist mittels eines Flansches 7 an der Stirnwand des Verteilkastens 2 befestigt und in Bereich der Zerstäuberdüse 6 in einer Büchse 8 geführt. Im Bereich der Zerstäuberdüse 6 ist die Brennerlanze 4 von einem Rohrstück 9 koaxial umgeben, dessen Lufteintrittsende sich trompetenartig erwe@tert. Das Rohrstück 9 ist seinerseits von einem Rohr 10 umgeben, das über eine konische WsrM 13 im Luftverteilkasten 2 befestigt ist. Zwischen dem Rohr 10 und dem Rohrstück 9 einerseits und zwischen dem Rohrstück 9 und der Büchse 8 andererseits ist somit je ein Ringkanal 40 bzw. 50 gebildet. In beiden Ringkanälen ist je eine der durchströmenden Luft einen Drall erteilende Vorrichtung 11 bzw. 12 angeordnet, die aus nach Schraubenflächen geformten Blechen besteht. Die Vorrichtung 11 und 12 sind so ausgebildet, dass die Tangentialgeschwindigkeitskomponente der aus dem Ringkanal 50 ausströmenden Luft grösser ist als die Tangentialgeschwindigkeitskomponente der aus de Ringkanal 40 aus strömenden Luft. Die Bleche der Vorrichtungen 11 und 12 sind mit der Büchse 8 und dem Rohrstück 9 bzw. mit dem RohrstUck 9 und dem Rohr 10 verschweisst.
  • An die so gebildete VerbrennungsluftzufLihrung schliesst sich eine aus keramischem Werkstoff bestehende Nuffel 18 an, die sich vom Rohr 10 ausgehend zunächst konisch erweitert und dann als Zylinder fortsetzt-. Die Muffel 18 ist mit radialem Spiel in einem Blechmantel- 16 geführt, der mit der konischen Wand 13 verbunden ist. Das in der Zeichnung rechte Ende des Mantels 16 ist mit einem Flansch 17 versehen, mittels dem der-Brenner 1 an der Wand 19 eines nicht näher dargestellten Dampferzeugers befestigt ist. In der Wand 19 des Dampferzeugers befindet sich eine Offnung mit dem hussendurchmesser der Muffel 18, so dass die Flar:nengase aus dem Brenner 1 ungehindert in den Dampferzeuger einströmen können5 in dem sie ihre Wärme an von Arbeitsmittel durchflossene Rohre 20 abgaben.
  • Innerhalb des Verteilkastens 2 ist die konische Wand 13 durch radiale Rippen 14 versteift, die gleichzeitig mit zum Befestigen des Rohres 10 dienen. Das Rohr 10 ist von einer in axialer Richtung verstellbaren HUlse 15 umgeben, durch die es ermöglicht wird,den Eintrittsquerschnitt des achsferneren Ringkanals 40 zu verändern, damit die Luftzufuhr zum Brenner 1 der sich ändernden Last des Dampferzeugers angepasst werden kann.
  • Im Betrieb des Brenners 11 tritt die Verbrennungsluft aus der Leitung 3 mit mässiger Geschwindigkeit tangential in die Verteilkammer 2 ein und ein etwa konstanter Mengenanteil dieser Luft strömt in den von dem RohrstUck 9 umgebenen Ringkanal 50.
  • Dieser Luft wird durch die Drallbieche 11 ein Drall erteilt, wonach sie als Wirbel aus diesen Kanal austritt und sich mit dem in der ZerstAuberdEse 6 zerstäubten Brennöl intensiv mischt.
  • Die restliche, der Yerteilkammer 2 zuströmende Luft strömt in den von dem Rohrstlck 9 und dem Rohr 10 begrenzten Ringkanal 40 und erhält dort durch die Bleche 12 ebenfalls einen Drall, der gleichsinnig zu dem Drall dar Luft im achsnäheren Ringkanal 50 ist. Durch die trompetenartige Ausbildung des RohrstUckes 9 wird erreicht, dass die Ausstrittsgeschwindigkeit der Luft aus dem achsferneren Ringkanal 40 immer etwas kleiner ist als die Austrittsgeschwindigkeit der Luft in achsnäheren Ringkanal 50, und zwar auch dann, wenn die einstellbare Hülse 15 in der Zeichnung ganz nach rechts verschoben ist, so dass der Eintrittsquerschnitt des achsferneren Ringkanals 40 am grössten ist. Ausser diesem Geschwindigkeitsunterschied tritt infolge der Formgebung der Drallbleche 11 und 12 ein Unterschied zwischen den Tangentialgeschwindigkeitskomponenten der aus dem achsnäheren Ringkanal 50 und der aus dem achsferneren Ringkanal 40 ausströmenden Luft ein, und zwar derart, dass die Komponente der erstgenannten Luft grösser ist als die der zuletzt genannten Luft0 Hierdurch wird am Eintritt der Muffel 18 eine potentialwirbelartige Geschasindigkeitsverteilung hervorgerufen, die zur Folge hat, dass im Zentrum der Muffel eine Gasrückströmung auftritt, wie dies schematisch durch die Pfeile in der Zeichnung angedeutet ist. Der Verlauf dieser Pfeile stellt in allgeneinster Form die in die Zeichenebene zurUckgedrehten Axialkomponenten verschiedener Stromlinien dar. Die wirkliche Strömung ist durch einen den gezeichneten Linien Uberlagerten Drall gekennzeichnet, der zur Folge hat, dass die Flamme quasi in der Muffel "aufgewickelt" wird, so dass die Verbrennung innerhalb des kurzen Muffelvolumens beendet ist.
  • Durch diese besondere Führung der Verbrennungsluft wird eine Verdichtung des Verbrennungsablaufs bewirkt.
  • Durch Verstellen der Pulse 15 in der Ze-ichnung nach links, wie dies bei kleiner werdender Last des Dampferzeugers geschieht, wird die Ausströmgeschwindigkeit der Luft aus dem achsferneren Ringkanal 40 verringert, während diejenige der aus dem achsnäheren Ringkanal 50 austretenden Luft im wesentlichen konstant bleibt. Somit ist sichergestellt, dass auch bei sich ändernder Last des Dampferzeugers die oben beschriebene Wirkung erhalten bleibt und dass gleichzeitig das Brennöl stets gut zerstäubt wird.
  • Anstelle eines Rohrstückes 9 können nach einer AusfUhrungsform der Erfindung auch zwei die LuftzuSührung untarteilende Rohrstücke vorgesehen sein, so dass sich drei Ringkanäle ergeben.

Claims (7)

PatentansrUche
1. Wirbel-Muffelbrenner mit einer zentralen Oel- und/ oder Gaszuführung, die ton einer Verbrennungsluftzuführung umgeben ist, in der eine der durchstromenden Luft eine Drallbewegung erteilende Vorrichtung angeordnet ist und an die sich eine feuerfeste Muffel anschliesat, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft zuführung durch mindestens ein den Brenner umgebendes Rohrstück in mindestens zwei Ringkanal mit je einer Drall erteilenden Vorrichtung unterteilt ist, dass über den ganzen Lastbereich die Luftausströmgeschwindigkeit aus dem achsnäheren Ringkanal grösser ist als. die Luftausströmgeschwindigkeit aus dem achsferneren Ringkanal und dass die Drallbewegungen erteilenden Vorrichtungen so ausgebildet sind, dass die Tangentialgeschwindigkeitskomponente der -aus dem achsnäheren Ringkanal aus strömenden Luft grösser ist als die Tangentialgeschwindigkeitskomponente der aus dem achsferneren Ringkanal ausströmenden Luft.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück an seinem Lufteintrittsende trompe tenartig erweitert ist.
3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, durch die die Ausströmgeschwindigkeit der aus dem achsnächsten Ringkanal austretenden Luft bei Laständerung im wesentlichen konstant bleibt.
4. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel äus einer den Strömungsquerschnitt des achsferneren Ringkanals verändernden Vorrichtung besteht.
5. Brenner nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Strömungsquerschnitt des achsferneren Ringkanals verändernde Vorrichtung aus einer axial verstellbaren Hülse besteht.
6. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des achsfernsten Ringkanals 0,3 - 0,6 mal }Zsuffelinnendurchmesser und die Lunge der Muffel 0,5 - 2 mal Muffelinnendurchmesser betragen.
7. Brenner nach Anspruch tX dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsquerschnitte der Ringkanäle untereinander etwa gleich gross sind.
L e e r s e i t e
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EP0114062A2 (de) * 1983-01-18 1984-07-25 Stubinen Utveckling AB Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, insbesondere Kohle, Torf oder dergleichen, in pulverisierter Form

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US4718359A (en) * 1983-01-18 1988-01-12 Stubinen Utveckling Ab Process and a means for burning solid fuels, preferably coal, turf or the like, in pulverized form

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