DE2002407A1 - Burner device for burning gases - Google Patents
Burner device for burning gasesInfo
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- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
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Description
BRENNEREINRICHTUNG ZUR VERFEUERUNG VON GASEN Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brennerein~ richtungen zur Verfeuerung von Gasen in Kesselanlagen. BURNER DEVICE FOR FIRING GASES The present invention relates to burner equipment for the combustion of gases in boiler systems.
Es sind zur Zeit Brennereinrichtungen zur Verfeuerung von Gasen bekannt, in deren Gehäuse ein Wirbler für die Iluft und mindestens ein Rohr für die Gas zuführung, das ebenfalls mit einem versehen ist, (s. W. Maslow "Betrieb von Kesselanlagen im Eisenhüttenwesen", Moskau, 1965)- untergebracht sind.There are currently known burner devices for the combustion of gases, in the housing of a vortex for the Iluft and at least one pipe for the gas supply, which is also with a is provided, (see W. Maslow "Operation of boiler systems in the iron and steel industry", Moscow, 1965) - are housed.
Die Wirbler sowohl von Luft als auch von Gas sind in bekannten Einrichtungen unbeweglich ausgeführt, was es nicht gestattet, die Drallstärke vom Gas- und Luftstrom zu regeln sowie deren gegenseitige Drehrichtung zu ändern, wobei das Rohr für die Gaszuführung konstruktiv dermaßen ausge führt ist, daß eine Regelung des Durchwirbelungsweges an dem die Vermischung von Gas- und Luftstrom stattfindet, ,ausgeschlossen ist. Die bekannten Einrichtungen erlauben es also nicht, die thermische Werte der Flamme(lieuchtstärke und Temperatur) bein Betrieb zu regeln. The vortices of both air and gas are in known Facilities executed immovable, which does not allow the twist strength from To regulate gas and air flow as well as to change their mutual direction of rotation, whereby the pipe for the gas supply is designed to such an extent that a regulation the turbulence path where the gas and air flows are mixed, , is excluded. The known devices do not allow the thermal To regulate the values of the flame (luminosity and temperature) during operation.
Es gibt jedoch eine große Anzahl von Anlagen, bei denen die Feuerführung sich in Abhängigkeit von Belastung und technologischen Erfordernissen ändert.However, there are a large number of systems in which the fire control depends on the load and technological requirements changes.
Es gibt auch Anlagen, die mehrere Brennstoffarten mit ganz verschiedenen wärmetechnischen Daten der Flamme verbrauchen. Beispielsweise verfeuert man bei Kesseleinheiten in Eisenhütjenwerken gleichzeitig in verschiedenen Verhältnissen wä@rend 24 Stunden zwei oder drei gasförmige Brennstoffarten mit ganz verschiedenen thermischen Flammenwerten, nämlich Hochofen-, Koksofen- und Erdgas. In diesen Fällen hat der Übergang von einer Breunstoffart zur anderen oder die änderung der Anteilo der IComponenten im Brennstoff bei der Verbrennung deren Vermi schung us@ eine starke Veränderung der Wärmeaufnahmeverhältni se der konvektiven und der Schirmheizflächen zur folge. There are also systems that use several types of fuel with completely different ones Consume thermal data of the flame. For example, one burns at Boiler units in Eisenhütjen works simultaneously in different ratios during 24 hours two or three types of gaseous fuel with very different types of fuel thermal flame values, namely blast furnace, coke oven and natural gas. In these cases has the transition from one type of material to another or the change in the proportion of the I components in the fuel during combustion their mixing us @ a strong Change in the heat absorption ratio of the convective and shield heating surfaces to follow.
Dies bewirkt rapide Verschlechterungen der Arbeitsbedingun- ;er fur das Metall der Dampfüberhitzer, eine Vergrößerung dos Regelbereiches für die Temperatur des überhitzten Dampfes sowie eine VergröSerung der Temperatur der Abgase, was die @otriebssicherheit der Kesselanlagen vermindert und deren Kosten erhöht.This causes a rapid deterioration in working conditions ;he for the metal of the steam superheater, an increase in the control range for the Temperature of the superheated steam as well as an increase in the temperature of the exhaust gases, which reduces the drive safety of the boiler systems and increases their costs.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die. Beseitigung der genannten Nachteile. The purpose of the present invention is that. Elimination of the said Disadvantage.
Der Erfindung liegt; die Aufgabe zugrunde, eine Brennereinrichtung zur Verfeuerung von Gasen zu entwickeln, bei der die Wirbler sowohl für das Gas als auch für die Luft derart ausgeführt sind, daß sie die Drallstärke vom Gas- und Luftstrom sowie deren Drehrichtung und Durchwirbelungsweg ändern können. The invention lies; the task is based on a burner device to develop the combustion of gases, in which the vortex is for both the gas as well as for the air are designed in such a way that they reduce the swirl strength of the gas and Air flow as well as its direction of rotation and vortex path can change.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Brennereinrichtung zur Verfeuerung von Gasen, in deren Gehäuse ein Wirbler für die luft und mindestens ein ebenfalls rit einem Wirbler versehenes Rohr für die Gaszuführung untergebracht sind, erfindungsgemäß jeder der Wirbler als Ver- stellelement@@ist, das es gestattet, die Einführungsstelle für Gas- bzw Luftstrom sowie den Querschnitt des Kanals an der Einführungsstelle zu ändern, wobei die Verstellelemente <gegenseitig ver-> zur Anderung der Drehrichtung von Luft- und Gasstrom drehbar angeordnet sind.This object is achieved in that in the burner device for the combustion of gases, in the housing of which a vortex for the air and at least one pipe also provided with a vortex for the gas supply are accommodated, according to the invention, each of the vortexes as a supply Stellelement @@, which allows to change the introduction point for gas or air flow as well as the cross section of the channel at the introduction point, whereby the adjustment elements are arranged to be rotatable to change the direction of rotation of the air and gas flow.
Diese technische Lösung gestattet es, die Wärmewerte der Flamme durch Anderung der Drallstärke von Gas- und Luftstrom sowie durch linderung der l'inftihrungsstelle bei Verschwenkung der Wirbler einen oder anderem Seite in wei- ten grenzen zu regeln. Die unordnung der Wirbler mit Möglichkeit gegenseitiger Verstellung gestattet es, einen Wirbler gegen den anderen zu verstellen oder deren gemeinsame Verstellung oder entgegengesetztem Seite auszuführen, wodurch die Drehrichtung von Luft- und Gas strom geändert wird.This technical solution makes it possible to adjust the heat values of the flame by changing the swirl strength of the gas and air flow and by reducing the inlet point when the vortex is swiveled one or the other side in white to regulate the limits. The disorder of the vortices with the possibility of mutual adjustment allows one vortex to be adjusted against the other or their joint adjustment or opposite side, whereby the direction of rotation of the air and gas flow is changed.
Es ist zweckmäßig, jedes der Verstellelemente ein inerhalb des Gehäuses untergebrachtes Paar Verstellblechschaufeln auf Drehachsen starr befestigt sind.It is expedient for each of the adjusting elements to have a pair of adjustable sheet metal blades housed within the housing are rigidly attached to axes of rotation.
Jedes der Verstellelemente kann in Form eines innerhalb des in Richtung der Bewegung der Ströme geöffneten Gehäuses untergebrachten und koaxial zu diesen gelegenen Zylinders mit einem zur Längsachse der Einrichtung parallel verlaufenden Fenster zur Einführung vom Luft- bzw. Gasstrom ausgeführt sein. Each of the adjustment elements can be in the form of one within the in the direction housing opened to the movement of the currents and coaxial with them located cylinder with a parallel to the longitudinal axis of the device Windows for the introduction of the air or gas flow.
Vorzugsweise soll das Fenster im Querschnitt <des Zylinders>nicht bneiter als ein Viertel des . Umfangs<>set< Zur Änderung des Durchwirbelungsweges von Gas und Luft ist es zweckmäßig, das Rohr für die Gaszuführung teleskopisch herzustellen. Preferably, the window should not be in the cross-section <of the cylinder> less than a quarter of the. Circumference <> set <To change the vortex path of gas and air, it is expedient to make the pipe for the gas supply telescopic.
Die Erfindung steigert die Wirtschaftlichkeit der Ofenanlagen, verbessert Arbeitsverhalten der Heizflächen, verkleinert den Regelbereich für die Temperatur des überhitzten Dampfes und die Temperatur der Abgase selbst, wodurch die Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit der Kesselanlagen erhöht werden.The invention increases the efficiency of the furnace systems, Improves the working behavior of the heating surfaces, reduces the control range for the temperature of the superheated steam and the temperature of the exhaust gases themselves, which increases the efficiency and operational safety of the boiler systems.
Die Brennereinrichtung findet besonders Verwendun bei Kesselanlagen, die zwei bis drei gasförmige Brennstoffarten (Hochofen- Koksofen und Erdgas) verbrauchen. In diesem Fall gestattet es die Brennereinrichtung durch Einstellen optima-1er thermischer Kenndaten der Flamme in Abhängigkeit vom Verbrennungsgas oder der Zusammensetzung der Gaskomponenten den Regelbereich für die Temperatur des überhitzten Dampfes stark zu reduzieren, das Arbeitsverhalten der Iieizfläohen zu verbessern, die Temperatur der Abgase zu vermindern usw. Dies ermöglicht die Herstellung von Teilen der Dampfüberhitzer aus preiswerten Kohlenstoffstäh len anstatt aus teuren legierten Stählen, wie es zur Zeit üb- lich ist-, die Erhöhung des Wirkungsgrades der Kessel aer Betriebssicherheit sowie die Herabsetzung der Kosten.The burner device finds special Used in boiler systems that consume two to three types of gaseous fuel (blast furnace, coke oven and natural gas). In this case, the burner device allows the control range for the temperature of the superheated steam to be greatly reduced by setting optimal thermal characteristics of the flame depending on the combustion gas or the composition of the gas components, to improve the working behavior of the heaters, to reduce the temperature of the exhaust gases etc. This enables parts of the steam superheater to be manufactured from inexpensive carbon steels instead of expensive alloy steels, as is currently the case. Lich is, the increase in the efficiency of the boiler aer operational safety and the reduction of costs.
Die Erfindung soll nachstehend an Sand der Beschreibung eine Aus£Whrungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen - näher erläutert' werden; es zeigt: Fig. 1 die erfindungsgemäße Brennereinrichtung mit Wirblern in Form eines Zylinders mit Fenster, die in der Brennernische der teilweise dargestellten Kesselanlage angeordnet ist, im Schnitt; Fig. 2 Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 Querschnitt durch die Brennereinrichtung mit Wirblern in Form von Blech schaufeln; Fig. 4a, b schematische Darstellung der Stellungen des Wirblers vom ersten Typ in der Brennereinrichtung je nach der Drehrichtung des Gas- oder Luftstromes. The invention is intended below to sand the description of an example with reference to the accompanying drawings - will be explained in more detail; it shows: Fig. 1 the burner device according to the invention with vortices in Shape of a cylinder with a window in the burner niche of the partially shown Boiler system is arranged in section; Fig. 2 section along the line II-II of Fig. 1; Fig. 3 cross section through the burner device with vortices in the form of Shovel sheet metal; Fig. 4a, b schematic representation of the positions of the vortex of the first type in the burner device depending on the direction of rotation of the gas or Air flow.
Die Brennereinrichtung zur Verfeuerung von Gasen enthalt ein Gehäuse 1 (Fig. 1) mit einem Fenster 2 für die Luft zuführung und einen Wirbler, der ein Verstellelement 3 ist. Innerhalb des Gehäuses 1 gleichachsig zu ihm liegen zwei Koaxiale Rohre 4 und 5. Das eine von ihnen, nämlich das (Außen)Rohr 4, ist für die Gas zuführung vorgesenen und weist einen Wirbler in Gestalt eines analog dem Verstellelement 3 au@gebauten im Gehäuse 7 angeordneten Verstellelements 6 auf, das einen Teil des Rohres 4 darstellt. Im Gehäuse 7 gibt es eine Oeffnung 8 für die Gas zuführung. The burner device for burning gases contains a housing 1 (FIG. 1) with a window 2 for the air supply and a swirler, which is an adjusting element 3. Two coaxial tubes 4 and 5 lie coaxially within the housing 1. One of them, namely the (outer) tube 4, is provided for the gas supply and has a swirler in the form of an analogous to the adjusting element 3 in the housing 7 arranged adjusting element 6, which represents part of the tube 4. In the housing 7 there is an opening 8 for the gas supply.
Durch das (Zentral)-Rohr 5 wird ohne Verwirbelung eine andere gasförmige Brennstoffart so zugeführt, daß wenn durch das Rohr 4 Hochofengas, durch das Rohr 5 bei@ Koksofen-, Erdgas oder ein Gemisch von Erd- und Koksofengas zugeleitet wird.Through the (central) pipe 5, another type of gaseous fuel is supplied without turbulence so that when through the pipe 4 blast furnace gas, is fed through the pipe 5 at @ coke oven, natural gas or a mixture of natural and coke oven gas.
Das (Zentral)@Rohr 5 kann als Mantel für die Montage eines Ölzerstäubers der als Fenster zur Beobachtung des Verbrennungsvorganges ausgenutzt werden. In diesem Fall kann die andere gasförmige Brennstoffart durch einen Ringspalt zwischen dem Rohr 4 und einem koaxial zu ihm gelegenen Zusatzrohr (in der Fig. nicht angedeutet) zugeführt werden. The (central) tube 5 can be used as a jacket for the assembly of a Oil atomizer which can be used as a window to observe the combustion process. In In this case, the other type of gaseous fuel can pass through an annular gap between the pipe 4 and an additional pipe located coaxially to it (not indicated in the figure) are fed.
-Jcdes der Verstellelemente 3 und 6 ist ein in Richtung der Bewegung der Ströme geöffneter Zylinder 9 (Fig. 2) mit einem parallel zur Längsachse der Einrichtung liegenden Fenster 10. Diese Zylinder 9 erden innerhalb des Gehäuses 1 bzw. 7 koaxial zu diesen montiert. Im Querschnitt sind die Fenster 10 der Zylinder 9 nicht breiter als ein Viertel des Umfanges der letzteren, . was die Ausbildung von nicht verformten Luft und Gasdrallströmen mit minimalen Drallstürken gewährleistet. -Jcdes of the adjustment elements 3 and 6 is one in the direction of movement of the flows of open cylinder 9 (Fig. 2) with a parallel to the longitudinal axis of the Facility lying window 10. These cylinders 9 ground inside the housing 1 or 7 mounted coaxially to these. In cross section, the windows 10 are the cylinder 9 not wider than a quarter of the circumference of the latter,. what the training guaranteed by non-deformed air and gas swirl flows with minimal swirl turbulence.
Die Wirbler-Verstellelemente 3 und 6 (Fig. ') können in Form von einem Paar Blechschaufeln 11 (Fig. 35 ausgeführt sein, die auf der Drehachse 12 bzw. 13 starr befestigt sind. The vortex adjusting elements 3 and 6 (Fig. ') Can be in the form of a pair of sheet metal blades 11 (FIG. 35, which are mounted on the axis of rotation 12 or 13 are rigidly attached.
Eine derartige Ausführung der Wirbler ermöglicht eine Änderung der Einführungsstelle für Gas- und Luftströmesowie des Querschnitts des Kanals 14 an der. Einführungsstelle der Ströme.Such a design of the swirler enables the Entry point for gas and air flows as well as the cross section of the channel 14 the. Entry point of the currents.
Die Elemente 3 und 6 sind, falls sie in Form von Zylin-. The elements 3 and 6 are, if they are in the form of cylinder.
dern 9 (Fig. 2) ausgeführt sind, . : zar gegenseitigen Verdrehung mit Antrieben 15 und 16 (Fig.I) versehen . Bei der Ausführung der Verstellelemente 3 und 6 in Form von einem Paar Blechschaufeln 11 (Fig. 3) wird eine von von diesen durch einen Eigenantrieb (in den Fig. nicht angedeutet) verschwenkt.dern 9 (Fig. 2) are executed,. : zar mutual twisting provided with drives 15 and 16 (Fig.I). When executing the adjustment elements 3 and 6 in the form of a pair of sheet metal blades 11 (Fig. 3) is a pivoted from these by its own drive (not indicated in the figures).
Die mit Möglichkeit einer gegenseitigen Verschwenkung angeordneten Wirbler gestatten es, die Drehrichtung vom Gas-und Luftstrom zu ändern. The arranged with the possibility of mutual pivoting Swirlers make it possible to change the direction of rotation of the gas and air flow.
Das Rohr 4 für die Gaszuführung ist als ein Teleskop rohr ausgeführt, was eine anderen der Länge des Durciiwirbelungsweges für Gas- und Luftstrom ermöglicht. Der teleskopisehe Teil 4 des Rohres 4 wird mittels Zugstange 17 und Schraubgetriebe 18 verschoben. The tube 4 for the gas supply is designed as a telescopic tube, which allows a different length of the turbulence path for gas and air flow. The telescopic part 4 of the tube 4 is by means of a pull rod 17 and a screw gear 18 postponed.
Die Arbeit der vorliegenden Drennereinriehtung wird in Bezug auf die tJirbler vom ersten Typ beschrieben. The work of the present Drennereinriehtung is in relation to the tJirbler of the first type described.
Die Brennereinrichtung wird in der Brennernische 19 der Feuerungsanlage vom Kessel oder Ofen montiert. The burner device is in the burner niche 19 of the furnace mounted by the boiler or furnace.
Das Gas gelangt durch das Fenster 8 im Gehäuse 7 in den Wirbler - Zylinder 9 und wird durch das Rohr 4 in Rich- tung aer @@sche -weitergeleitet, Die Luft gelangt durch das Fenster 2 im Gehäuse 1 in den Wirbler - Zylinder 9, wo auf der Strecke von der Mündung des Rohres 4 bis zur Mündung der Brennernische eine Vermischung vom Luft- und Gasstrom stattfindet.The gas passes through the window 8 in the housing 7 into the vortex cylinder 9 and is directed through the pipe 4 in the direction tung aer @@ sche-forwarded, the air passes through the window 2 in the housing 1 into the vortex cylinder 9, where a mixing of the air and gas flow takes place on the route from the mouth of the tube 4 to the mouth of the burner niche.
Die Änderung der thermischen Daten der Flamme im Falle einer Änderung der Feuerführung in einer Ofen-oder Kesselanlage (Änderung des technologischen Prozesses in der Ofenanlage, der Belastung sowie Änderung der zu verfeuernden gasförmigen Brennstoffart oder der Anteile der Gaskomponenten in deren Gemisch bei einer Kesselanlage) wird durch eine Verdrehung der Zylinder 9 nach rechts (Fig. 4b) oder links (Fig. 4a) mit Hilfe der Antriebe 15 oder 16 ausgeführt, wobei der Drehwinkel der Zylinder 9durch die erforderliche Drallstärke von Luft- oder Gasstrom bestimmt wird, die ihrers'eits vom Querschnitt des Kanals 14 abhängt, der durch die Kante eS ens-ers 10 vom Zylinder 9 und die nä.chstliegende Wand des Gehäuses gebildet wird. The change in the thermal data of the flame in the event of a change the fire control in a furnace or boiler system (change in the technological process in the furnace system, the load as well as changes to the ones to be burned gaseous fuel type or the proportions of the gas components in their mixture a boiler system) by turning the cylinder 9 to the right (Fig. 4b) or on the left (Fig. 4a) executed with the aid of the drives 15 or 16, the Angle of rotation of the cylinder 9 by the required swirl strength of the air or gas flow is determined, which in turn depends on the cross section of the channel 14, the through the edge eS ens-ers 10 of the cylinder 9 and the nearest wall of the housing is formed.
Die in der Fig. 2 angedeutete Stellung des Zylinders 9 gewährleistet die Zuführung von einem dralifreien Buft- oder Gasstrom. The position of the cylinder 9 indicated in FIG. 2 is guaranteed the supply of a twist-free air or gas flow.
Bei der Ausführung der Wirbler in Form von zwei schwenkbaren Blechschaufeln ll (Fig. 3) wird die Drallstärke durch die Verschwenkung einer der Blechschaufeln reguliert. Bei einer gleichzeitigen gegenläufigen Verstellung der beiden Blechschaufeln wird ein drallfreier Luft- oder Gasstrom gebildet. In the execution of the vortex in the form of two swiveling sheet metal blades ll (Fig. 3) is the twist strength by pivoting one of the sheet metal blades regulated. With a simultaneous opposite adjustment of the two sheet metal blades a swirl-free air or gas flow is formed.
Zur Anderung der Drehrichtung von. Gas und Luftstrom werden die Wirbler - Verstellelemente 3 und 6 - zureinen oder anderem Seite verschwenkt, es ist auch möglich, nur eines von diesen zu schwenken. To change the direction of rotation from. Gas and air flow become the vortex - Adjusting elements 3 and 6 - pivoted to one side or the other, it is also possible to pan just one of these.
Zur Änderung des Durchwirbelungsweges für Gas und Luft wird der teleskopische Teil 4' des Rohres 4 längs der Achse der Einrichtung verschoben. To change the flow path for gas and air, the telescopic Part 4 'of the tube 4 along the axis the establishment moved.
Wenn der Gas- und Luftstrom nicht verwirbelt und der teleskopische Teil 4 . des Rohres 4 in die ,Çre rr.-maximal hineingeschoben ist, weist die Flamme die gr@ßte Länge auf. When the gas and air flow does not swirl and the telescopic one Part 4 . of the tube 4 into which Çre rr.-maximally is pushed, the flame points the greatest length.
Wenn der Gas- und luftstrom in entgegengesetzten Ricatungen maximal verwirbelt und der teleskopische "eil 4 :r,. When the gas and air flow are at their maximum in opposite directions swirled and the telescopic "eil 4: r ,.
Rohres 4 < > in die Nische<nicht> hineingeschoben ist, weist die Flamme die geringste Länge auf.Pipe 4 <> is pushed into the niche <not>, the flame has the shortest length.
Indem man die Drallstärke und die gegenseitige Drehrichtung von Gas- und Luftstrom sowie den Durchwirbelungsweg ändert, bekommt man eine Vielzahl von verschiedenen thermischen Werten der Flamme. By determining the swirl strength and the mutual direction of rotation of gas and airflow as well as the swirl path changes, you get a variety of different thermal values of the flame.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702002407 DE2002407C3 (en) | 1970-01-20 | Eddy current burners for gaseous fuels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702002407 DE2002407C3 (en) | 1970-01-20 | Eddy current burners for gaseous fuels |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2002407A1 true DE2002407A1 (en) | 1971-08-05 |
DE2002407B2 DE2002407B2 (en) | 1977-02-03 |
DE2002407C3 DE2002407C3 (en) | 1977-10-06 |
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ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2554483A1 (en) * | 1975-10-01 | 1977-04-21 | Dumag Ohg | Burner nozzle with hartmann oscillator or ultrasonic generator - has axially moving ring allowing adjustment to long or short flame |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2554483A1 (en) * | 1975-10-01 | 1977-04-21 | Dumag Ohg | Burner nozzle with hartmann oscillator or ultrasonic generator - has axially moving ring allowing adjustment to long or short flame |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2002407B2 (en) | 1977-02-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |