DE19814768A1

DE19814768A1 - Blue burner

Info

Publication number: DE19814768A1
Application number: DE1998114768
Authority: DE
Inventors: Werner Klausmann; Ruediger Stock
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 1999-10-07
Also published as: EP0947769A2; EP0947769A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Blaubrenner für die Bestückung von Heizkesseln, bestehend aus einer gebläsebestückten Verbrennungsluftzuführung (1), an deren Ende eine mit Luftdurchströmöffnungen (2) versehene Verbrennungsluftblende (5) angeordnet ist, an die sich ein mit mindestens einer Abgasrückführöffnung (6) in Höhe des Anordnungsbereiches der Brennstoffdüse (3) eines Düsenstockes (4) versehenes, brennkammerseitig offenes Flammrohr (7) anschließt, wobei die von einem Gebläse (G) und den Luftdurchströmöffnungen (2) repräsentierte Verbrennungsluftzuführung (1) und die Bemessung der Abgasrückführöffnungen (6) derart ausgelegt sind, daß das Flammrohr über den wesentlichen Teil seiner Länge (L) als Vormisch- und Vorverdampfungsrohr wirkt. Nach der Erfindung sind am düsenfernen, gegen die Heizkesselbrennkammer (B) axial offenen Endbereich (7') des Flammrohres (7) diesen Endbereich im wesentlichen offen lassende Mittel (8) zur Flammstabilisierung angeordnet.The invention relates to a blue burner for equipping boilers, comprising a blower-equipped combustion air supply (1), at the end of which there is a combustion air screen (5) provided with air throughflow openings (2), to which there is at least one flue gas recirculation opening (6) at height of the arrangement area of the fuel nozzle (3) of a nozzle assembly (4) provided with the combustion chamber open flame tube (7), the combustion air supply (1) represented by a fan (G) and the air flow openings (2) and the dimensioning of the exhaust gas recirculation openings (6) in this way are designed so that the flame tube acts as a pre-mixing and pre-evaporation tube over the major part of its length (L). According to the invention, means (8) for flame stabilization, which leave this end region essentially open, are arranged on the end region (7 ') of the flame tube (7) remote from the nozzle and axially open towards the boiler combustion chamber (B).

Description

Die Erfindung betrifft einen sogenannten Blaubrenner für die Bestückung von Heizkesseln.The invention relates to a so-called blue burner for the Equipping boilers.

Blaubrenner gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 sind hin länglich bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich an sich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Bei solchen Brennern, zu denen sogenannte Flammrohre gehören, wird die Flamme im Flammrohr stabilisiert bzw. brennt in die sem, wobei die Zündgeschwindigkeit im Gemisch (Öl, Luft, Abgas) gleich der entgegengesetzt zum Ende des Flammrohres hin gerich teten Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Flammrohres ist. Hierzu wird verwiesen bspw. auf DE-Z Wärmetechnik, 6,1991, Seite 350.Blue burners according to the preamble of claim 1 are gone well known and in use so that it is relevant in this regard no special printed evidence is required. With such burners, which include so-called flame tubes, the flame is stabilized in the flame tube or burns in the sem, the ignition speed in the mixture (oil, air, exhaust gas) same as the opposite to the end of the flame tube teten flow velocity within the flame tube. For this purpose, reference is made, for example, to DE-Z Wärmetechnik, 6.1991, Page 350.

Zur Abstimmung der beiden genannten Geschwindigkeiten können örtliche Zündquellen (wie glühendes Flammrohr zum Verändern der Zündgeschwindigkeit) und/oder lokale Rückströmzonen (Verände rung der strömungsgeschwindigkeit) dienen. Diese Rückströmzonen sind jeweils von der Art der Verbrennungslufteinbringung durch die Luftblende und die der Öffnungen für das rezirkulierende von außerhalb des Flammrohres rückgeführte Abgas bestimmt.To coordinate the two speeds mentioned above local ignition sources (such as glowing flame tube to change the Ignition speed) and / or local backflow zones (changes flow velocity). These backflow zones are dependent on the type of combustion air intake the air screen and the openings for the recirculating Exhaust gas recirculated from outside the flame tube is determined.

Die Distanz von der Brennerdüse bis zur im Flammrohr stehenden Flamme dient dabei als Mischzone für die beteiligten Be triebsmittelkomponenten Brennstoff, Luft und rückgeführtes Ab gas und als Verdampfungszone für den eingedüsten Brennstoff. Rückströmendes Abgas unmittelbar aus dem Flammbereich ergibt sich dabei zum Teil in der Mehrzahl der Fälle auch im Flammrohr selbst.The distance from the burner nozzle to the one in the flame tube Flame serves as a mixing zone for the Be involved Resource components fuel, air and recycled waste gas and as an evaporation zone for the injected fuel. Returning exhaust gas results directly from the flame area partly in the majority of cases also in the flame tube self.

Durch die Anwendung dieser Mechanismen lassen sich stabile Flammen mit relativ guten Schadstoffwerten (NOx ca. 85-100 mg/kWh) erreichen. Die Schalldruckpegel solcher Brenner liegen oberhalb von ca. 103 db(A).By using these mechanisms stable Flames with relatively good pollutant values (NOx approx. 85-100 mg / kWh). The sound pressure levels of such burners are above approx. 103 db (A).

Häufig haben solche Brenner innerhalb des sogenannten Flamm rohres, den Bereich der Düse und unmittelbar dahinter umfassend, eine zusätzliche Hülse, die dazu dient, daß zusätz lich zur Abgasrückführung aus der Heizkesselbrennkammer eine Abgasrückführung gezielt auch innerhalb des Flammrohres erfolgt (siehe bspw. D 42 09 221 A1).Often such burners have within the so-called flame tube, the area of the nozzle and immediately behind comprehensive, an additional sleeve, which serves that additional Lich for the exhaust gas recirculation from the boiler combustion chamber Exhaust gas recirculation also takes place within the flame tube (see e.g. D 42 09 221 A1).

Außer relativ aufwendig bauenden Blaubrennern, bei denen die Flammstabilisierung durch Erzeugung einer Drallströmung erfolgt (siehe bspw. EP 0 436 113 und 0 617 231) und die ebenfalls Verdampfungsbrenner darstellen, ist nach der DE-Z Wärmetechnik- Versorgungstechnik, Seiten 26-32, 3,1998 ebenfalls ein Blau brenner als sogenannter Vorverdampfungsbrenner bekannt, mit dem vergleichbar gute Schadstoff- und Schalldruckwerte erreichbar sind. Dies kann aber offenbar nur mittels eines topfartigen, sogenannten Umkehreinsatzes erzielt werden, der stromab vor der Ausmündung des "Flammrohres", das in diesem Falle an sich kein Flammrohr mehr ist, gewissermaßen eine "Mini-Brennkammer" in der eigentlichen damit bestückten Heizkesselbrennkammer bildet, in bzw. mit welcher "Minibrennkammer" die Flamme stabilisiert wird. Das "Flammrohr" und der Umkehreinsatz bilden dabei gewissermaßen eine Strömungsschikane, aus der die Heizgase nur durch eine Zweifachumlenkung zum Abzug gelangen können. Würde bei diesem Vorverdampfungsbrenner kein Umkehreinsatz vorgesetzt oder würde der Flammrohrmündung eine Brennkammerrückwand nicht relativ nahe gegenüberstehen, wäre die Flamme weder im Flamm rohr noch unmittelbar in dessen Mündungsbereich zu halten bzw. zu stabilisieren.Except for relatively expensive blue burners, where the Flame stabilization takes place by generating a swirl flow (see, for example, EP 0 436 113 and 0 617 231) and likewise Represent evaporation burner is according to DE-Z Wärmetechnik- Supply technology, pages 26-32, 3.1998 also a blue burner known as a so-called pre-evaporation burner with which comparably good pollutant and sound pressure values can be achieved are. However, this can obviously only be achieved using a pot-like so-called reverse use can be achieved, the downstream of the Mouth of the "flame tube", which in this case is not Flame tube is more, so to speak, a "mini combustion chamber" the actual boiler combustion chamber equipped with it, in or with which "mini combustion chamber" the flame is stabilized becomes. The "flame tube" and the reverse insert form in a sense a flow chicane from which the heating gases only can be deducted by a double redirection. Would no reverse insert is required for this pre-evaporation burner or would the flame tube mouth not have a combustion chamber rear wall would be relatively close, the flame would not be in the flame pipe still directly in its mouth area or to stabilize.

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik, der bzgl. soge nannter Blaubrenner im Prinzip, wie vorerläutert, drei Varian ten kennt, zusammenfassend nämlich solche, bei denen die Flamme im glühenden Flammrohr brennt bzw. in diesem stabilisiert ist, ferner solche, mit innerhalb des Brenners Drallströmung bewir kenden Ausbildungen, wobei die Drallströmung am Ende des Rohres praktisch auseinanderzentrifugiert und dadurch die Flamme sta bilisiert wird und schließlich die neueste Version, bei der die Stabilisierung (dies gegf. in Kombination mit einer Drall strömung) durch einen Umkehreinsatz bzw. durch eine nahestehend angeordnete Brennkammerwand erfolgt, liegt der Erfindung, aus gehend von einem Brenner gemäß Oberbegriff des Anspruches 1, die Aufgabe zugrunde, bei einfacher Bauweise und bei "kaltem" bzw. nicht glühendem "Flammrohr" den Brenner mit einfachen Mit teln so zu gestalten, daß die Flamme bei weiter verbesserten Emissions- und Schalldruckwerten stabilisiert am offenen Ende des Flammrohres steht und zwar insbesondere auch dann, wenn der Nahbereich stromab der Flamme von irgendwelchen quer zur Strömungsrichtung stehenden Flächen oder Raumumschließungen frei ist.Starting from the known prior art, the so-called called blue burner in principle, as previously explained, three variants ten knows, in summary, those where the flame burns in the glowing flame tube or is stabilized in it, also cause those with swirl flow within the burner kenden training, the swirl flow at the end of the tube practically centrifuged apart and thereby the flame sta and finally the latest version, in which the Stabilization (if necessary in combination with a swirl flow) through a reverse insert or through a related one arranged combustion chamber wall takes place, lies the invention starting from a burner according to the preamble of claim 1, based on the task of simple construction and "cold" or non-glowing "flame tube" the burner with simple Mit to design so that the flame improved further Emission and sound pressure values stabilized at the open end of the flame tube is in particular when the Close range downstream of the flame from any cross to Surfaces or room enclosures free is.

Diese Aufgabe ist mit einem Blaubrenner der eingangs genannten bzw. der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmale gelöst.This task is with a blue burner of the type mentioned or of the type mentioned in the preamble of claim 1 Invention by the cited in the characterizing part of claim 1 Features resolved.

Unter "den Querschnitt offen lassenden Mitteln" sind dabei solche noch zu erläuternde, gegenständlich-konstruktiver Art zu verstehen, d. h. also keine Mittel, die rein strömungstech nisch für eine Stabilisierung der Flamme sorgen und in Bezug auf "offen lassend" auch nicht solche, die stromab im Nah bereich der Mündung des Flammrohres als stabilisierend wirkende Stauflächen für die aus dem Flammrohr austretende Strömung wirken.Under "means that leave the cross section open" such still to be explained, objective-constructive type to understand d. H. So no means that are purely fluid niche to stabilize the flame and in relation on "leaving open" also not those that are close in the downstream area of the mouth of the flame tube as a stabilizing Storage areas for the flow emerging from the flame tube Act.

Bis zur unmittelbar am Ende des "Flammrohres" stabilisierten, blau brennenden Flamme arbeitet ein solcher erfindungsgemäß ausgebildeter Brenner nach wie vor auf die Weise, daß die Verbrennungsluft mit einer Geschwindigkeit in das "Flammrohr", derart eingeführt wird, daß im wesentlichen dessen gesamte Län ge als Vormisch- und Vorverdampfungsstrecke für Luft, Brenn stoff und per Rückströmöffnungsbemessung dosiert rückgeführtes Abgas genutzt wird.Up to the stabilized right at the end of the "flame tube" Such a flame burning blue works according to the invention trained burner still in such a way that the Combustion air at a speed into the "flame tube", is introduced in such a way that essentially its entire length ge as pre-mixing and pre-evaporation section for air, combustion dosed and dosed by means of return flow metering Exhaust gas is used.

Durch die gezielte Abstimmung von axialem Verbrennungsluftim puls mit Einbringung des Brennstoffs unter nachfolgender Vormi schung mit Abgas und nachfolgender Verdampfung in hier soge nannten lokal unterschiedlichen Zonen erfolgt die Sta bilisierung der Flamme erst stromab im Bereich der brennkam merseitigen Ausmündung des Flammrohres, das also kein Flammrohr im Sinne des Wortes mehr darstellt, sondern als relativ kalt bleibendes, d. h., nicht mehr glühendes Vormisch- und Ver dampfungsrohr für die beteiligten Betriebskomponenten wirkt, wobei die erforderliche Verdampfungsenergie für die verdüsten Brennstoffpartikel durch das rückgeführte Abgas eingetragen wird.Through the targeted coordination of axial combustion air in the pulse with introduction of the fuel under the following premix with exhaust gas and subsequent evaporation in so-called called locally different zones, the Sta The flame is only adjusted downstream in the area of the combustion chamber mers mouth of the flame tube, so that is not a flame tube represents more in the sense of the word, rather than relatively cold permanent, d. i.e. premixing and mixing no longer glowing steam pipe works for the operating components involved, where the vaporization energy required to evaporate Fuel particles entered by the recirculated exhaust gas becomes.

Die Einbringung der Verbrennungsluft ist, wie vorerwähnt, mit den Öffnungen am Flammrohr für die äußere Abgasrezirkulation aus der Heizkesselbrennkammer so abgestimmt, daß ein blockar tiges Strömungsprofil entsteht, welches keine oder nur sehr kleine Rückströmzonen innerhalb des "Flammrohres" aufweist, was noch näher erläutert wird.The introduction of the combustion air is, as mentioned, with the openings on the flame tube for external exhaust gas recirculation matched from the boiler combustion chamber so that a block term flow profile arises, which no or only very has small backflow zones within the "flame tube" what is explained in more detail.

Durch die an sich bekannte Aufteilung des Strömungsvorganges bzw. des Strömungsweges bis zum Flammbereich in die oben erwähnten, unterschiedlichen Zonen (Vormischung und Abgasansau gung, Vorverdampfung, Flammenstabilisierung) auf einer Weglänge von bspw. 150-450 mm (d. h. 1,2-6,5 × Flammrohrdurchmesser) und der dabei entscheidend erst nachfolgenden Stabilisierung der Flamme am Ende des "Flammrohres" können wesentlich höhere Abgasmengen der Verbrennung zugeführt werden.Due to the known division of the flow process or the flow path to the flame area in the above different zones mentioned (premixing and exhaust gas intake supply, pre-evaporation, flame stabilization) on one path e.g. 150-450 mm (i.e. 1.2-6.5 × flame tube diameter) and the crucial stabilization that follows the flame at the end of the "flame tube" can be much higher Exhaust gas quantities are fed to the combustion.

Vorteilhaft erweist sich hier daß die entsprechende Energie dichte der Flamme durch deren Verlagerung an die Flammrohr ausmündung abnimmt und somit neben den höheren, zugeführten Abgasmengen zusätzlich eine relativ "kältere" Flamme stabili siert werden kann. Außerdem wird der Schalldruckpegel durch die Verlagerung der Flamme an die Flammrohrmündung und die homogene Aufbereitung des Gemisches wesentlich reduziert(ca. ≦ 100 dB(A)), weil der Resonanzraum "Flammrohr" durch die an das Ende des "Flammrohres" verlegte Strömungsveränderung abgekoppelt wird.It proves advantageous here that the corresponding energy density of the flame by moving it to the flame tube mouth decreases and thus alongside the higher, supplied Exhaust gas quantities additionally a relatively "colder" flame stabili can be settled. In addition, the sound pressure level is determined by the Relocation of the flame to the flame tube mouth and the homogeneous Preparation of the mixture significantly reduced (approx. ≦ 100 dB (A)), because the resonance chamber "flame tube" through to the end of the "Flame tube" installed flow change is uncoupled.

Was die Mittel zur Flammstabilisierung betrifft, so wird dafür eine Querschnittserweiterung des Ausmündungsbereiches des Flammrohres bevorzugt. Es ist aber auch möglich, als Flamm halter in diesem Bereich einen Draht, Stift oder ein sehr weitmaschiges Gitter quer zur Strömung anzuordnen, also Elemente, die dem Ausmündungsquerschnitt nur minimal in An spruch nehmen. d. h., wichtig ist dabei, daß der Ausmündungs querschnitt des "Flammrohres" im wesentlichen offen bleibt.As far as the flame stabilization agents are concerned, it is for that a cross-sectional expansion of the mouth area of the Flame tube preferred. But it is also possible as a flame holder in this area a wire, pen or a very to arrange a wide-meshed grid across the flow, that is Elements that are minimal in the cross-section of the mouth take a decision. d. that is, it is important that the mouth cross section of the "flame tube" remains essentially open.

Um in der Anlaufphase des Brenners aus bekannten Gründen eine Abgasrückführung aus der Heizkesselbrennkammer zu unterbinden bzw. zu reduzieren und um mechanische Abblendelemente zu ver meiden, wird die Abgasrückführung gemäß vorerwähnter EP 0617 231 bevorzugt mittels eines Sperrvorhanges aus Luft unterbun den, was somit keiner näheren Erläuterung bedarf.To a in the start-up phase of the burner for known reasons Prevent exhaust gas recirculation from the boiler combustion chamber or to reduce and to ver mechanical dimming elements Avoid exhaust gas recirculation according to the aforementioned EP 0617 231 preferably under air using a barrier curtain which, therefore, requires no further explanation.

Durch die an Blaubrennern erfindungsgemäß an sich einfache Verlegungsmaßnahme der Flammstabilisierung unmittelbar in den brennkammerseitigen Öffnungsbereich des "Flammrohres", und zwar mit anderen Mitteln als denen nach der vorerwähnten DE-Z Wär metechnik-Versorgungstechnik, 3, 1998, ergibt sich ein zudem mit weiter verbesserten (bedingt offenbar durch die verstärkte Abgasrückführung) Emissionswerten arbeitender Brenner, dessen optimaler Blaubrand völlig unabhänhig von irgendwelchen nach zuordnenden Elementen, wie nahestehende Stauflächen (bspw. Brennkammerrückwand) oder Umkehreinsätzen gewährleistet ist, der also insbesondere auch ohne Anpassungsnotwendigkeiten in Heizkesselbrennkammern zum Einsatz kommen kann, aus denen die Heizgase nach hinten offen in Folgezüge abströmen.Due to the fact that according to the invention simple on blue burners Relocation measure of flame stabilization directly in the opening area of the "flame tube" on the combustion chamber side by means other than those according to the aforementioned DE-Z Wär metechnik-Lieferstechnik, 3, 1998, results in an additional with further improvements (apparently due to the increased Exhaust gas recirculation) Emission values of working burner, its optimal bluebrand completely independent of any assigning elements, such as nearby stowage areas (e.g. Combustion chamber rear wall) or reverse inserts is guaranteed, which in particular also does not require any adjustment in Boiler combustion chambers can be used, from which the Flow off the heating gases open to the rear in subsequent trains.

Der erfindungsgemäße Blaubrenner wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher er läutert.The blue burner according to the invention is described below with reference to graphical representation of exemplary embodiments he closer purifies.

Es zeigt schematischIt shows schematically

Fig. 1 einen Längschnitt durch den Brenner in bevor zugter Ausführungsform; FIG. 1 is a longitudinal section through the burner in before ferred embodiment;

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt durch den Brenner in anderer Ausführungsform; Figure 2 shows a corresponding section through the burner in another embodiment.

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Verbrennungsluftzu fuhrblende Fig. 3 is a top view of the combustion air supply guide

Fig. 4 eine Ansicht stromauf gegen die Flammrohröffnung, Fig. 4 is a view upstream towards the flame tube opening,

Fig. 5 stark vergrößert einen Axialschnitt durch den Endbereich des Flammrohres mit einem stabförmigen Element zur Flammstabilisierung und Fig. 5 greatly enlarged an axial section through the end region of the flame tube with a rod-shaped element for flame stabilization and

Fig. 6 im Schnitt eine besondere Ausführungsform des Flammrohrendbereiches. Fig. 6 in section a special embodiment of the flame tube end region.

Der Blaubrenner besteht nach wie vor aus einer gebläse bestückten Verbrennungsluftzuführung 1, an deren Ende eine mit Luftdurchströmöffnungen 2 versehene Verbrennungsluftblende 5 angeordnet ist, an die sich ein mit mindestens einer Abgas rückführöffnung 6 in Höhe des Anordnungsbereiches der Brenn stoffdüse 3 eines Düsenstockes 4 versehenes, brennkammerseitig offenes Flammrohr 7 anschließt, wobei die von einem Gebläse G und den Luftdurchströmöffnungen 2 repräsentierte Verbrennungs luftzuführung 1 und die Bemessung der Abgasrückführöffnungen 6 derart ausgelegt sind, daß das Flammrohr 7 über den we sentlichen Teil seiner Länge L als Vormisch- und Vor verdampfungsrohr wirkt. Nur der Vollständigkeit halber ist in Fig. 1 schematisch das zum Brenner gehörende Gebläse G mit angedeutet. The blue burner still consists of a blower-equipped combustion air supply 1 , at the end of which there is a combustion air orifice 5 provided with air flow openings 2 , to which there is at least one exhaust gas recirculation opening 6 at the level of the arrangement area of the fuel nozzle 3 of a nozzle assembly 4 , on the combustion chamber side open flame tube 7 connects, wherein the group represented by a fan G and the air flow openings 2 combustion air supply 1 and the design of the exhaust gas recirculation openings 6 are arranged such that the flame tube 7 acts evaporation pipe over the substantial part of its length L as a premix and Prior. For the sake of completeness, the fan G belonging to the burner is also indicated schematically in FIG. 1.

Für einen solchen Blaubrenner ist nun wesentlich, daß am düsen fernen, gegen die Heizkesselbrennkammer B axial offenen Endbe reich 7' des Flammrohres 7 diesen Endbereich 7' im wesentlichen offen lassende Mittel 8 zur Flammstabilisierung angeordnet sind.For such a blue burner it is now essential that at the nozzle distant, axially open against the boiler combustion chamber B Endbe range 7 'of the flame tube 7, this end region 7 ' substantially open means 8 are arranged for flame stabilization.

Die Misch- bzw. Vormischzone ist in Fig. 2 mit M, die Ver dampfungszone mit V und der Flammbildungsbereich mit F be zeichnet. Da die blaue Flamme, wie kreuzschraffiert als Ge schwindigkeitsprofil in Fig. 1 angedeutet gewissermaßen als fla ches Polster im offenen Ende des Flammrohres 7 brennt, gibt es im Flammrohr 7 keine Rückströmung von Abgasen, sondern nur von außerhalb des Flammrohres aus der Heizkesselbrennkammer B, wie mit Pfeilen angedeutet, wobei die rückströmenden Abgase auf grund der Sogwirkung im Flammrohr 7 in dieses durch die Abgasrückführöffnungen 6 in das Flammrohr 7 gelangen, sich dort mit der einströmenden Verbrennungsluft mischen und mit dem aus gedüsten Brennstoff in die Verdampfungszone V gelangen, wo die verdüsten Brennstofftröpfchen aufgrund der via Abgas einge tragenen Wärme weitgehend verdampfen und dann als Gemisch aus Luft, rückgeführtem Abgas und weitgehend vergastem Brennstoff in den Flammbereich F am Ende des Flammrohres 7 gelangen.The mixing or premixing zone in FIG. 2 is marked with M, the evaporation zone with V and the flame formation area with F. Since the blue flame, as cross-hatched as Ge speed profile in Fig. 1, as it were, burns as a flat cushion in the open end of the flame tube 7 , there is no backflow of exhaust gases in the flame tube 7 , but only from outside the flame tube from the boiler combustion chamber B, such as indicated by arrows, the back-flowing exhaust gases coming into the flame tube 7 due to the suction effect in the flame tube 7 through the exhaust gas recirculation openings 6 , mixing there with the inflowing combustion air and reaching the vaporized fuel into the evaporation zone V, where the atomized fuel droplets largely evaporate due to the heat carried in via exhaust gas and then reach the flame region F at the end of the flame tube 7 as a mixture of air, recirculated exhaust gas and largely gasified fuel.

Um den Wärmeinhalt der aus der Brennkammer B rückgeführten Ab gase weitgehend für die Verdampfung des Brennstoffes nutzen zu können, sind vorteilhaft die Luftzuströmöffnungen 2, wie in Fig. 3 angedeutet, als Einzelöffnungen in möglichst dichter Zuordnung gleichmäßig auf einem Teilkreis angeordnet, was praktisch zu einem Luftschlauch führt, der zur Folge hat, daß im Ringbereich zwischen Düse und Luftzuströmöffnungen 2 nur eine sehr schwache bzw. sehr kleine Unterdruckzone entsteht. Es ist aber auch möglich, wie ebenfalls gestrichelt angedeutet, die Luftzuströmöffnungen 2 in Form eines Ringspaltes 9 auszubilden.In order to be able to use the heat content of the gases recirculated from the combustion chamber B largely for the evaporation of the fuel, the air inflow openings 2 , as indicated in FIG. 3, are advantageously arranged as individual openings in a densest possible arrangement evenly on a pitch circle, which practically leads to a Air hose leads, which has the result that only a very weak or very small vacuum zone is formed in the ring area between the nozzle and air inflow openings 2 . However, it is also possible, as also indicated by dashed lines, to design the air inflow openings 2 in the form of an annular gap 9 .

Was nun die Mittel 8 zur Flammstabilisierung betrifft, die ja entscheidend für das stabile Blaubrennen der Flamme am Ende des Flammrohres 7 sind, so wird dafür die Ausführungsform gemäß Fig. 1 bevorzugt, gemäß der diese Mittel 8, wie dargestellt, in Form einer Querschnittserweiterung 7'' des brennkammerseitigen Endbereiches des Flammrohres 7 ausgebildet sind. Eine derartige Querschnittserweiterung 7'', für deren Bemessung einige Milli meter Durchmesserunterschied zum Flammrohrdurchmesser genügen, führt zu einer Geschwindigkeitsreduzierung des abströmenden Ge misches in diesem Bereich und damit zur Stabilisierung der Flamme, und zwar völlig unhabhängig von der sich an diesen Bereich anschließenden Umgebungsgeometrie.As for the means 8 for flame stabilization, which are decisive for the stable blue burning of the flame at the end of the flame tube 7 , the embodiment according to FIG. 1 is preferred for this, according to which these means 8 , as shown, in the form of a cross-sectional expansion 7 '' of the combustion chamber end region of the flame tube 7 are formed. Such a cross-sectional expansion 7 '', for the dimensioning of which a few millimeters in diameter difference from the flame tube diameter suffices, leads to a reduction in the velocity of the outflowing mixture in this area and thus to the stabilization of the flame, completely independently of the surrounding geometry adjoining this area.

Gleiche Stabilisierung der Flamme ist auch erreichbar, wenn man die Mittel 8 zur Stabilisierung, wie in Fig. 4 dargestellt, bspw. in Form eines weitmaschigen Gitters 8' aus geeignetem Drahtmaterial ausbildet oder wie stark vergrößert in Fig. 5 verdeutlicht, in Form eines stabförmigen, den Öffnungsquer schnitt des Flammrohres 7 durchgreifenden Elementes 8''. Eine gegf. kombinierte Verwendung solcher Elemente 8', 8" mit einer Querschnittserweiterung 7'' kann im übrigen ebenfalls in Betracht gezogen werden. The same stabilization of the flame can also be achieved if the means 8 for stabilization, as shown in FIG. 4, are formed, for example, in the form of a wide-mesh grid 8 'made of suitable wire material or, as greatly enlarged in FIG. 5, in the form of a rod-shaped one , The opening cross section of the flame tube 7 penetrating element 8 ''. One if Combined use of such elements 8 ', 8 "with a cross-sectional expansion 7 " can also be considered.

Eine alleinige Verwendung eines Gitters 8' oder eines Elementes 8" führt zwar zu keiner Geschwindigkeitsreduzierung wie bei der Querschnittserweiterung 7", hinter diesen Elementen 8' oder 8'' entstehen aber gewissermaßen "Todwasserzwickel" bzw. Wirbel in der Strömung, die, wie sich gezeigt hat, ebenfalls stabili sierend für die Flamme wirken. Bevorzugt wird aber, wie gesagt, die Querschnittserweiterung 7'' des Endbereiches des Flammrohres 7, zumal sich diese mit geringerem Herstellungs- und Mate rialaufwand verwirklichen läßt.The sole use of a grille 8 'or an element 8 "does not lead to a reduction in speed as in the cross-sectional expansion 7 ", but behind these elements 8 ' or 8 "there are to a certain extent" dead water gussets "or vortices in the flow which, as is has shown to also have a stabilizing effect on the flame. But, as I said, the cross-sectional expansion 7 '' of the end region of the flame tube 7 is preferred, especially since this can be achieved with less production and material expenditure.

Mit Rücksicht auf Brennstoff, Brennstoffdüse, Brennstoff förderdruck und sonstige variable Druckverhältnisse haben sich Abmessungen des Flammrohres 7 in der Größenordnung vom 1,2 bis 6,5 fachem des Flammrohrdurchmessers als zweckmäßig erwiesen, wobei die Länge L' einer Querschnittserweiterung 7'' nur einen kleinen Bruchteil (< 1/3) der Länge L des Flammrohres 7 beträgt. Im übrigen bietet eine solche Querschnittserweiterung vorteil hafte Weiterbildungsmöglichkeiten dahingehend, daß der Endrand des Flammrohres 7 mit dem benachbarten Rand der Querschnitts erweiterung einen Ringspalt 10 begrenzt (siehe Fig. 1), durch den zusätzlich stabilisierend Abgase dem Flammbereich zugeführt werden können, oder dahingehend, daß bei Verbindung des Flammrohres 7 mit der Querschnittserweiterung 7'' durch einen Ringsteg 11 in diesem Abgasrückführöffnungen 12 (siehe Fig. 6) angeordnet sind.With regard to fuel, fuel nozzle, fuel delivery pressure and other variable pressure ratios, dimensions of the flame tube 7 in the order of 1.2 to 6.5 times the flame tube diameter have proven to be expedient, the length L 'of a cross-sectional expansion 7 ''being only a small one Fraction (<1/3) of the length L of the flame tube 7 is. In addition, such a cross-sectional expansion offers advantageous further training opportunities in that the end edge of the flame tube 7 with the adjacent edge of the cross-sectional expansion limits an annular gap 10 (see FIG. 1), through which additional stabilizing exhaust gases can be supplied to the flame area, or in that when the flame tube 7 is connected to the cross-sectional widening 7 ″ by an annular web 11 in this exhaust gas recirculation openings 12 (see FIG. 6).

Bekannte Methoden für die Bewältigung der bekannten Anfahr problematik solcher abgasrückführender Brenner durch Drosselung bzw. Unterbindung der Abgaszufuhr in das Flammrohr 7 während der Anlaufphase kennen beim vorliegenden Blaubrenner ebenfalls ohne weiteres angewandt werden, wofür insbesondere eine pneu matische Abblendung der Abgaszuströmöffnungen 6 per Verbren nungsluftzufuhr durch Sperrluftzufuhröffnungen 13 an der Ver brennungsluftblende 5 in Frage kommt.Known methods for dealing with the known start-up problem of such exhaust gas recirculating burners by throttling or stopping the exhaust gas supply into the flame tube 7 during the start-up phase are also readily used in the present blue burner, for which in particular a pneumatic shielding of the exhaust gas inlet openings 6 by combustion air supply through combustion air supply openings 13 at the combustion air screen 5 comes into question.

Claims

1.Blue burner for equipping boilers, consisting of a blower-equipped combustion air supply ( 1 ), at the end of which is provided with air flow openings ( 2 ), combustion air screen ( 5 ) is arranged, to which there is at least one exhaust gas recirculation opening ( 6 a nozzle assembly (4) provided, the combustion chamber side open flame tube (7) connecting) in height of the arrangement region of the fuel nozzle (3), wherein the group represented by a blower (G) and the air flow openings (2) combustion air supply (1) and the measurement of the exhaust gas recirculation openings ( 6 ) are designed in such a way that the flame tube acts as a pre-mixing and pre-evaporation tube over a substantial part of its length (L), characterized in that the end region ( 7 ') of the flame tube ( 7 ), which is remote from the nozzle and is axially open towards the boiler combustion chamber (B). this end region ( 7 ') essentially leaving open means ( 8 ) for flame stabilization are arranged.

2. Blue burner according to claim 1, characterized in that the means ( 8 ) for flame stabilization in the form of a cross-sectional widening ( 7 '') of the combustion chamber end area of the flame tube ( 7 ) are formed.

3. Blue burner according to claim 2, characterized in that the end edge of the flame tube ( 7 ) with the adjacent edge of the cross-sectional extension ( 7 '') delimits an annular gap ( 10 ).

4. Blue burner according to claim 2, characterized in that the end edge of the flame tube ( 7 ) with the adjacent edge of the cross-sectional extension ( 7 '') is connected by an annular web ( 11 ) in which exhaust gas recirculation openings ( 12 ) are arranged.

5. Blue burner according to claim 1, characterized in that the means ( 8 ) for flame stabilization as in the end region of the flame tube ( 7 ) transversely to the flame tube axis (A) at least protruding pin, web, wire, formed as a wide-meshed grid or the like are.

6. Burner according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the circumference of the diaphragm ( 5 ) a circumferential or divided into several individual sections sealing air supply opening ( 13 ) are arranged in front of the exhaust gas recirculation openings ( 6 ) in the flame tube ( 7 ).