DE202017007112U1 - Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX) - Google Patents

Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX) Download PDF

Info

Publication number
DE202017007112U1
DE202017007112U1 DE202017007112.6U DE202017007112U DE202017007112U1 DE 202017007112 U1 DE202017007112 U1 DE 202017007112U1 DE 202017007112 U DE202017007112 U DE 202017007112U DE 202017007112 U1 DE202017007112 U1 DE 202017007112U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gasification
tube
head
feed
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202017007112.6U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Bergakademie Freiberg
Original Assignee
Technische Universitaet Bergakademie Freiberg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Bergakademie Freiberg filed Critical Technische Universitaet Bergakademie Freiberg
Priority to DE202017007112.6U priority Critical patent/DE202017007112U1/en
Publication of DE202017007112U1 publication Critical patent/DE202017007112U1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/16Drives for riveting machines; Transmission means therefor
    • B21J15/22Drives for riveting machines; Transmission means therefor operated by both hydraulic or liquid pressure and gas pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/02Riveting procedures
    • B21J15/025Setting self-piercing rivets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/105Portable riveters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B3/00Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids
    • 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
    • F23D14/20Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • 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
    • F23D14/32Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid using a mixture of gaseous fuel and pure oxygen or oxygen-enriched air
    • 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
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48Nozzles
    • 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
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78Cooling burner parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F15B11/032Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters
    • F15B11/0325Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of fluid-pressure converters the fluid-pressure converter increasing the working force after an approach stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/06Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor involving features specific to the use of a compressible medium, e.g. air, steam
    • F15B11/072Combined pneumatic-hydraulic systems
    • F15B11/0725Combined pneumatic-hydraulic systems with the driving energy being derived from a pneumatic system, a subsequent hydraulic system displacing or controlling the output element

Abstract

Brennerkopf (1) zur Anordnung im Kopf eines Vergasers zur Primäroxidation gasförmiger Vergasungsstoffe in Vergasern nach dem Prinzip der autothermen Reformierung (ATR) oder der nichtkatalytischen Partialoxidation (POX), wobei der Brennerkopf (1) wenigstens eine erste Zuführung (4) mit ersten Düsen (7) für Vergasungsmittel (2) und eine zweite Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) aufweist und die Strahlen des Vergasungsmittels (2) im Reaktionsraum (6) des Vergasers Flammen des Vergasungsmittels (2) ausbilden, dadurch gekennzeichnet,
- dass die erste Zuführung (4) ein in Richtung Reaktionsraum (6) weisendes Rohr als ein erstes Rohr mit einem Düsenkopf mit mehreren ersten Düsen (7) für Vergasungsmittel (2) ist,
- dass die Achsen der ersten Düsen (7) und die Achse des Brennerkopfes (1) in Richtung Reaktionsraum (6) einen Winkel kleiner/gleich 90° einschließen, so dass Vergasungsmittel (2) in unterschiedlichen Richtungen von der Brennerachse weg in den Reaktionsraum (6) eindüsen und die Strahlen des Vergasungsmittels (2) einen kreiskegelförmigen Raum im Reaktionsraum (6) ausbilden und sich dabei gegenseitig nicht berühren oder überschneiden,
- dass ein Bereich des ersten Rohres von einem zweiten Rohr beabstandet umgeben ist, wobei das in Richtung Reaktionsraum (6) weisende Ende mit dem ersten Rohr verbunden ist, so dass eine Vertiefung zur Kühlung vorhanden ist,
- dass das zweite Rohr in einem dritten Rohr mit Ausbildung der zweiten Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) beabstandet angeordnet ist, wobei die in Richtung Reaktionsraum (6) weisenden und beabstandet zueinander angeordneten Endenbereiche des zweiten Rohres und des dritten Rohres eine Ringspaltdüse ausbilden,
- dass die ersten Düsen (7) die zweite Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) in Richtung Reaktionsraum (4) überragen und
- dass die erste Zuführung (4) ein Kühlschutzrohr (14) für Vergasungsmittel (2) so aufweist, dass sich das Kühlschutzrohr (14) beabstandet zur Innenwand der ersten Zuführung (4) befindet, und/oder
- dass die zweite Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) ein Kühlschutzrohr (15) für Vergasungsstoff (3) so besitzt, dass das Kühlschutzrohr (15) in der zweiten Zuführung (5) angeordnet ist.

Figure DE202017007112U1_0000
Burner head (1) for arrangement in the head of a carburetor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX), wherein the burner head (1) at least one first supply (4) with first nozzles ( 7) for gasification agent (2) and a second feed (5) for gasification substance (3) and the jets of the gasification agent (2) in the reaction chamber (6) of the gasifier flames of the gasification agent (2) form, characterized
in that the first feed (4) is a pipe pointing in the direction of the reaction space (6) as a first pipe with a nozzle head with a plurality of first nozzles (7) for gasification means (2),
- That the axes of the first nozzle (7) and the axis of the burner head (1) in the direction of the reaction space (6) at an angle equal to or less than 90 °, so that gasification means (2) in different directions away from the burner axis in the reaction space ( 6) and the jets of the gasifying agent (2) form a circular conical space in the reaction space (6) and do not touch or overlap one another,
that a region of the first tube is surrounded by a second tube, wherein the end pointing in the direction of the reaction space (6) is connected to the first tube, so that a depression for cooling is present,
- That the second tube in a third tube with formation of the second supply (5) for gasification material (3) is arranged spaced, wherein in the direction of the reaction space (6) facing and spaced from each other arranged end portions of the second tube and the third tube form an annular gap nozzle .
- That the first nozzle (7) the second supply (5) for gasification substance (3) projecting in the direction of the reaction space (4) and
- That the first supply (4) has a cooling protection tube (14) for gasification means (2) so that the cooling protection tube (14) is spaced from the inner wall of the first supply (4), and / or
- That the second supply (5) for gasification material (3) has a cooling protection tube (15) for gasification substance (3) so that the cooling protection tube (15) in the second feed (5) is arranged.
Figure DE202017007112U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft Brennerköpfe zur Anordnung im Kopf eines Vergasers zur Primäroxidation gasförmiger Vergasungsstoffe in Vergasern nach dem Prinzip der autothermen Reformierung (ATR) oder der nichtkatalytischen Partialoxidation (POX), wobei der Brennerkopf wenigstens eine erste Zuführung mit ersten Düsen für Vergasungsmittel und eine zweite Zuführung für Vergasungsstoff aufweist und die Strahlen des Vergasungsmittels im Reaktionsraum des Vergasers Flammen des Vergasungsmittels ausbilden.The invention relates to burner heads for arrangement in the head of a carburetor for primary oxidation of gaseous gasification in carburetors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX), wherein the burner head at least a first supply with first nozzles for gasification agent and a second supply for Gasification material has and form the rays of the gasification agent in the reaction chamber of the gasifier flames of the gasification agent.

Gasförmiger Vergasungsstoff, wie zum Beispiel Erdgas oder Erdölbegleitgase, wird in Vergasungsreaktoren partiell oxidiert, in dem dieser mit Vergasungsmittel bei Temperaturen bis 1.500 °C und Drücken bis 100 bar chemisch umgesetzt wird. Beim nichtkatalytischen Prozess der Partialoxidation (POX-Modus), der bei Temperaturen bis 1.500 °C abläuft, werden als Vergasungsmittel hauptsächlich Sauerstoff und untergeordnet Wasserdampf eingesetzt. Demgegenüber ist beim katalytisch unterstützten Prozess des Autothermreformings (ATR-Modus), bei dem die partielle Oxidation bei nur ungefähr 1.200 °C durchgeführt wird, der Wasserdampfanteil stark erhöht. Die Produktgase der Partialoxidation, die sogenannten Vergasungsgase, werden entweder direkt weiter verwendet (nichtkatalytischer POX-Modus) oder katalytisch reformiert (ATR-Modus). Die Temperaturen beziehen sich auf die Produktgase am Austritt des Vergasungsreaktors (POX-Modus) oder dem Eintritt in den Kataysator (ATR-Modus).Gaseous gasification material, such as natural gas or associated gas, is partially oxidized in gasification reactors in which it is chemically reacted with gasification agent at temperatures up to 1,500 ° C and pressures up to 100 bar. In the non-catalytic process of partial oxidation (POX mode), which takes place at temperatures up to 1,500 ° C, mainly oxygen and subordinate water vapor are used as the gasification agent. In contrast, in the catalytically assisted process of auto-reforming (ATR mode) in which the partial oxidation is carried out at only about 1200 ° C, the water vapor content is greatly increased. The product gases of the partial oxidation, the so-called gasification gases, either continue to be used directly (non-catalytic POX mode) or catalytically reformed (ATR mode). The temperatures refer to the product gases at the outlet of the gasification reactor (POX mode) or the inlet into the catalyst (ATR mode).

Eine partielle Oxidation wird bekannterweise mit einem oder wenigen Diffusionsbrennern am Kopf des Vergasungsreaktors durchgeführt. Vor den Brennern bilden sich Brennerflammen mit Temperaturen weit über 2000°C aus, in denen sich die Reaktanten vermischen und chemisch umsetzen. Die Brennerflammen erzeugen eine starke axiale Rezirkulationsströmung gemäß dem Reaktorprinzip eines Rührkesselreaktors. Das Rührkesselprinzip hat den Vorteil, dass der Abstand zwischen den Flammen und den inneren Umfassungswänden des Vergasungsreaktors ausreichend groß ist, so dass diese thermisch nicht überbeansprucht werden. Andererseits bilden sich im Vergasungsreaktor, und zwar außerhalb der Flammen, Zonen mit deutlich geringerem Reaktionsumsatz und Zonen, in denen der gasförmige Vergasungsstoff ohne schnellen Kontakt zu dem Vergasungsmittel verweilen (Totgebiete), aus. Es wird also nur ein kleiner Teil des Vergasungsraumes effektiv genutzt, das bedeutet der überwiegende Teil des Vergasungsraumes ist für den Reaktionsumsatz nicht erforderlich oder wie in den Totgebieten sogar schädlich, da dort Ruß gebildet wird. Die Baugröße der Vergasungsreaktoren beträgt das Mehrfache des reaktionstechnisch erforderlichen, so dass die Investitionskosten sehr hoch sind.A partial oxidation is known to be carried out with one or a few diffusion burners at the top of the gasification reactor. In front of the burners burner flames are formed with temperatures well above 2000 ° C, where the reactants mix and react chemically. The burner flames produce a strong axial recirculation flow according to the reactor principle of a stirred tank reactor. The stirred tank principle has the advantage that the distance between the flames and the inner peripheral walls of the gasification reactor is sufficiently large so that they are not thermally overstressed. On the other hand, in the gasification reactor, outside of the flames, zones with significantly lower reaction conversion and zones in which the gaseous gasification material dwell without rapid contact with the gasification agent form (dead zones). Thus, only a small part of the gasification space is used effectively, which means that the major part of the gasification space is not required for the reaction conversion or, as in the dead areas, even harmful, since soot is formed there. The size of the gasification reactors is several times the reaction technically required, so that the investment costs are very high.

Die Brennerflammen werden im einfachsten Falle dadurch verbreitert, indem durch entsprechende Gestaltung der Austrittsöffnungen und Einbau von Drallvorrichtungen für den ausströmenden Vergasungsstoff und das ausströmende Vergasungsmittel diese verdrallt und tangential nach außen abströmen. Derartige Lösungen mit Drallvorrichtungen im Brennerzentralkanal und Brennerringkanal zur Verwirbelung und Aufweitung des Stromes des Vergasungsmittels und des Vergasungsstoffes sind beispielsweise durch die Druckschriften US 4,704,971 , DE 31 23 866 A1 , WO 01/081509 A , WO 02/42686 A1 , US 2004/0067461 A1 , WO 2005/017411 A1 , US 2007/0134608 A1 , US 7,267,809 B2 und WO 2011/095274 A2 bekannt.The burner flames are widened in the simplest case, by swirled by appropriate design of the outlet openings and installation of swirl devices for the effluent gasification agent and the outgassing gasification these tangentially and flow outward. Such solutions with swirl devices in the burner central channel and burner ring channel for swirling and widening the flow of the gasification agent and the gasification substance are, for example, by the documents US 4,704,971 . DE 31 23 866 A1 . WO 01/081509 A . WO 02/42686 A1 . US 2004/0067461 A1 . WO 2005/017411 A1 . US 2007/0134608 A1 . US 7,267,809 B2 and WO 2011/095274 A2 known.

Flächenhaft ausgebildete Brenner, sogenannte Brennerblöcke, mit mindestens drei Brennern sind beispielsweise aus den Druckschriften EP 1 182 181 A1 , DE 37 26 875 C2 und EP 1 717 295 B1 bekannt.Surface trained burner, so-called burner blocks, with at least three burners are for example from the publications EP 1 182 181 A1 . DE 37 26 875 C2 and EP 1 717 295 B1 known.

Die Druckschrift EP 1 182 181 A1 offenbart einen Vormisch-Brennerblock für partielle Oxidationsprozesse. Der Vorschlag ist für Vergasungsreaktoren, die bei hohen Drücken betrieben werden, nicht geeignet, da die geforderten, sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten am Austritt aus dem Brennerblock unter erhöhten Drücken nicht realisiert werden können. Des Weiteren ist der Brennerblock für Temperaturen im Vergaser von kleiner 1.400°C begrenzt. Diese Temperaturen werden in Vergasern in der Regel überschritten.The publication EP 1 182 181 A1 discloses a premix burner block for partial oxidation processes. The proposal is not suitable for gasification reactors which are operated at high pressures, since the required, very high flow rates can not be realized at the outlet from the burner block under increased pressures. Furthermore, the burner block for carburetor temperatures of less than 1400 ° C is limited. These temperatures are usually exceeded in carburetors.

Die Druckschrift DE 37 26 875 C2 beinhaltet einen wassergekühlten Mehrdüsen-Brenner, bei dem die Reaktanten in Form des Vergasungsstoffes Erdgas und des exotherm reagierenden Vergasungsmittels, durch Kühlwasser führende Zwischenräume voneinander getrennt sind. Diese Lösung ist für die technische Ausführung von Vergasungsbrennern, die die hohe Vorwärmung des Vergasungsmittels bis ungefähr 400°C und des Vergasungsstoffes bis ungefähr 650°C erfordern, nicht geeignet. Durch die Kompaktheit der Bodenplatte würde diese aufgrund der hohen thermischen Spannungen schnell zerstört werden. Ebenso können die Längsdehnungen der nicht gekühlten Zuführungsrohre mechanisch nicht abgefangen werden.The publication DE 37 26 875 C2 includes a water-cooled multi-nozzle burner in which the reactants in the form of the gasification gas natural gas and the exothermic gasifying agent, leading through cooling water spaces are separated. This solution is not suitable for the technical implementation of gasification burners requiring the high preheating of the gasifying agent to about 400 ° C and the gasification material to about 650 ° C. Due to the compactness of the bottom plate this would be destroyed quickly due to the high thermal stresses. Likewise, the longitudinal expansion of the non-cooled supply pipes can not be mechanically intercepted.

Die Druckschrift EP 1 717 295 B1 beschreibt einen flächenhaften Vergasungsinjektor für Kohleslurry und Vergasungsmittel in Form von Sauerstoff. Die flächenhafte Verteilung des Vergasungsstoffes und die Zumischung von Sauerstoff an der gekühlten Frontplatte sind apparate- und betriebstechnisch extrem aufwändig. Es bestehen massive sicherheitstechnische Bedenken gegenüber einem mit Sauerstoff beaufschlagten Druckraum, bei dem es bei erhöhten Temperaturen (hot spots) zu Sauerstoffbränden mit den umgebenden drucktragenden metallischen Wänden kommen kann. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn eines der Slurry-Einspritzrohre im Durchfluss gestört ist und sich durch Rückzündung in den Sauerstoff-Druckraum hinein erwärmt. Eine aufwändige Temperaturüberwachung der gesamten Frontplatte im Sauerstoff-Druckraum ist unumgänglich.The publication EP 1 717 295 B1 describes a planar gasification injector for coal slurry and gasification agent in the form of oxygen. The areal distribution of the gasification substance and the admixture of oxygen on the cooled front panel are extremely expensive in terms of apparatus and operation. There are massive safety concerns over a pressurized oxygen chamber in which it can come at elevated temperatures (hot spots) to oxygen fires with the surrounding pressure-bearing metallic walls. This would be the case, for example, if one of the slurry injection pipes is disturbed in the flow and warms up by re-ignition into the oxygen pressure space. An elaborate temperature monitoring of the entire front panel in the oxygen pressure chamber is inevitable.

In der Druckschrift CN 202 080 879 U wird ein Brenner vorgeschlagen, bei dem der Vergasungssauerstoff nicht in einer zentralen Rohrdüse, sondern in einer Ringdüse, die von gekühlten Wänden umgeben ist, in den Vergasungsreaktor eingedüst wird. Die Ringdüse für Sauerstoff ist von einer Ringdüse für Vergasungsstoff umgeben. Die konzentrische Ringanordnung ermöglicht jedoch nur eine geringe Verbreiterung der Brennerflamme, da bei einer größeren Ausdehnung der Brennerringe die gleichmäßige Verteilung der Reaktanten über den Ringquerschnitt nicht mehr gewährleistet ist und bei einer stärkeren Ausdehnung der Brennerringe sich die Zirkulationsströmung von außen nach innen verlegen würde. Der um die Sauerstoff-Ringdüse außen herum austretende Vergasungsstoff strömt in einer geringeren Strahlstärke in den Reaktionsraum. Dies führt zu einer stärkeren Verdünnung des Vergasungsstoffes durch Einmischung der umgebenden Produktgase, wodurch sich die Reaktionsraten mit Sauerstoff verringern und der Methanschlupf steigt.In the publication CN 202 080 879 U a burner is proposed in which the gasification oxygen is injected into the gasification reactor not in a central pipe nozzle but in an annular nozzle surrounded by cooled walls. The ring nozzle for oxygen is surrounded by a ring nozzle for gasification substance. However, the concentric ring arrangement allows only a small broadening of the burner flame, since at a greater extent of the burner rings, the uniform distribution of the reactants over the ring cross-section is no longer guaranteed and with a greater expansion of the burner rings, the circulation flow would move from outside to inside. The outside of the oxygen ring nozzle escaping gasification material flows in a lower radiant intensity in the reaction space. This leads to a greater dilution of the gasification material by mixing the surrounding product gases, which reduce the reaction rates with oxygen and the methane slip increases.

Zum Ausfüllen des Vergaserquerschnitts mit Brennerflammen sind Brennerplatten mit mehreren Brennern bekannt. Derartige Lösungen sind beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2014 211 755 A1 als Vergaserkopf und Verfahren für die Partialoxidation von gasförmigem und flüssigem Vergasungsstoff und in der Druckschrift DE 10 2014 211 757 A1 als Brennervorrichtung für die Partialoxidation von gasförmigem Vergasungsstoff beschrieben. Die Anordnungen der Brenner am Brennerkopf und damit die Verteilung des Vergasungsmittels und des Vergasungsstoffes soll zu einer überwiegenden Kolbenströmung im Vergaserinnenraum führen. Bei den Brennern besteht jedoch die Möglichkeit, dass sich die Rezirkulationsströmungen nunmehr um die getrennt stehenden Brennerflammen herum ausbilden, die die gewünschte Kolbenströmung beeinträchtigen und das Prinzip des Rührkesselreaktors auf kleinere Skalen hin verlagert wird. Hinter jeder Brennerflamme kann sich eine eigene Wirbelstrecke mit geringer Quervermischung zur Umgebung ausprägen.To fill the carburetor cross section with burner flames burner plates are known with multiple burners. Such solutions are for example in the document DE 10 2014 211 755 A1 as carburetor head and process for the partial oxidation of gaseous and liquid gasification material and in the document DE 10 2014 211 757 A1 described as a burner device for the partial oxidation of gaseous gasification material. The arrangements of the burner at the burner head and thus the distribution of the gasifying agent and the gasification substance should lead to a predominant piston flow in the carburetor interior. In the case of the burners, however, there is the possibility that the recirculation flows now form around the burner torches which are separated, which impair the desired piston flow and shift the principle of the stirred tank reactor to smaller scales. Behind each burner flame can form its own vortex path with little cross-mixing to the environment.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennerkopf für einen Brenner für einen nach dem POX- oder ATR-Prinzip arbeitenden Vergaser bis zu größten Leistungseinheiten ökonomisch günstig bereitzustellen.The specified in the protection claim 1 invention is based on the object, a burner head for a burner for a working according to the POX or ATR principle carburetor to provide the largest power units economically.

Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features listed in the protection claim 1.

Die Brennerköpfe zur Anordnung im Kopf eines Vergasers zur Primäroxidation gasförmiger Vergasungsstoffe in Vergasern nach dem Prinzip der autothermen Reformierung (ATR) oder der nichtkatalytischen Partialoxidation (POX), wobei der Brennerkopf wenigstens eine erste Zuführung mit ersten Düsen für Vergasungsmittel und eine zweite Zuführung für Vergasungsstoff aufweist und die Strahlen des Vergasungsmittels im Reaktionsraum des Vergasers Flammen des Vergasungsmittels ausbilden, zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass die Brennerköpfe bis zu größten Leistungseinheiten ökonomisch günstig bereitstellbar sind.The burner heads for arrangement in the head of a carburetor for the primary oxidation of gaseous gasification in carburetors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX), wherein the burner head has at least a first supply with first nozzles for gasification agent and a second feed for gasification material and the jets of the gasifying agent in the reaction space of the carburetor form flames of the gasifying agent are characterized in particular by the fact that the burner heads can be provided economically up to the largest power units.

Dazu ist der Endenbereich der ersten Zuführung ein Düsenkopf mit mehreren ersten Düsen für Vergasungsmittel. Der Düsenkopf befindet sich in der zweiten Zuführung für Vergasungsstoff. Die Achsen der ersten Düsen und die Achse des Brennerkopfes schließen in Richtung Reaktionsraum einen Winkel kleiner/gleich 90° ein, so dass Vergasungsmittel in unterschiedlichen Richtungen von der Brennerachse weg in den Reaktionsraum eindüsen und die Strahlen des Vergasungsmittels einen kreiskegelförmigen Raum im Reaktionsraum ausbilden und sich dabei gegenseitig nicht berühren oder überschneiden. Weiterhin überragen die ersten Düsen die zweite Zuführung für Vergasungsstoff in Richtung Reaktionsraum.For this purpose, the end region of the first supply is a nozzle head with a plurality of first nozzles for gasification agent. The nozzle head is located in the second supply for gasification substance. The axes of the first nozzles and the axis of the burner head in the direction of the reaction space at an angle equal to or less than 90 °, so that inject gas in different directions from the burner axis into the reaction space and spray the gases of the gasifying agent form a circular conical space in the reaction space and Do not touch or overlap each other. Furthermore, the first nozzles project beyond the second supply of gasification material in the direction of the reaction space.

Der Brennerkopf ermöglicht es vorteilhafterweise, den Reaktionsraum des Vergasers in größtmöglichem Umfang für die endothermen Vergasungsreaktionen zu nutzen, ohne dass Einbußen im Reaktionsumsatz auftreten. Die Zone der primären Oxidation ist dazu so verbreitert, dass damit ein größtmöglicher Teil des Querschnitts des Reaktionsraums abgedeckt wird.The burner head advantageously makes it possible to use the reaction space of the carburetor to the greatest extent possible for the endothermic gasification reactions without any loss in the reaction conversion. The zone of primary oxidation is so widened that it covers the largest possible part of the cross section of the reaction space.

Das wird mit mindestens einem Brenner im Kopf eines Vergasers nach dem POX- oder ATR-Prinzip gelöst, der mit dem Brennerkopf ausgestattet ist. Mit den ersten Düsen für Vergasungsmittel und der Ringspaltdüse für Vergasungsstoff werden das Vergasungsmittel und der Vergasungsstoff in den Reaktionsraum des Vergasers eingedüst, wobei die Strahlen des Vergasungsmittels Flammen ausbilden.This is solved with at least one burner in the head of a carburetor according to the POX or ATR principle, which is equipped with the burner head. With the first gasifying agent nozzles and the gasifying agent annular gap nozzle, the gasifying agent and the gasifying agent are injected into the reaction space of the gasifier, the gases of the gasifying agent forming flames.

Der Brennerkopf besitzt die erste Zuführung für Vergasungsmittel, die eine zentrale Lanze mit einem Lanzenkopf darstellt. Die Lanze mit dem Lanzenkopf sind koaxial in der zweiten Zuführung für Vergasungsstoff angeordnet. Der Lanzenkopf ist als Düsenkopf ausgebildet, der die ersten Düsen für Vergasungsmittel aufweist, deren Achsen zur Brennerkopfachse hingeneigt angeordnet sind. Damit wird Vergasungsmittel von der Brennerkopfachse weg mit unterschiedlichen Richtungen in den Reaktionsraum so eingedüst, dass die Flammen aus dem Vergasungsmittel sich gegenseitig nicht berühren oder überschneiden. Dazu können vorteilhafterweise die Achsen der Flammen des Vergasungsmittels rotationssymmetrisch von der Brennerachse ausgehen. Darüber hinaus bilden diese den kreiskegelförmigen Raum aus. Das Volumen des Kreiskegels wird dabei von den Flammen mehr oder weniger ausgefüllt. Die Flammen können dabei nur auf der Oberfläche des Kreiskegels ausgerichtet sein. Dabei berühren diese die in den Reaktionsraum weisende Stirnfläche des Brenners nicht. Die Zahl und die Größe der ersten Düsen für Vergasungsmittel an den Querschnittsflächen der Düsenmünder kann vorteilhafterweise so gewählt sein, dass der äußere Radius des Kreiskegels einschließlich von 30 % bis 80 % des Durchmessers des Reaktionsraums beträgt.The burner head has the first supply of gasification agent, which is a central lance with a lance head. The lance with the lance head are arranged coaxially in the second supply of gasification substance. The lance head is designed as a nozzle head, the first nozzles for Has gasification means whose axes are arranged inclined to the burner head axis. Thus, gasification agent is injected from the burner head axis away with different directions in the reaction chamber so that the flames from the gasification agent do not touch or overlap each other. For this purpose, advantageously, the axes of the flames of the gasification agent can assume rotationally symmetrical movement from the burner axis. In addition, these form the circular cone-shaped space. The volume of the circular cone is more or less filled by the flames. The flames can be aligned only on the surface of the circular cone. They do not touch the pointing into the reaction chamber end face of the burner. The number and size of the first gasification agent nozzles on the cross-sectional areas of the nozzle orifices may advantageously be chosen such that the outer radius of the circular cone is from 30% to 80% of the diameter of the reaction space.

Mit Impulsströmen von Vergasungsmittel können die Flammen des Vergasungsmittels definiert in der Länge ausgebildet werden. Damit ist weiterhin das Strömungsprofil des Reaktionsraums des Vergasers definierbar. Die Zahl, die Größe und die Ausrichtung der Flammen des Vergasungsmittels und dementsprechend die Zahl, die Größe und die Ausrichtung der ersten Düsen für Vergasungsmittel werden entsprechend der Geometrie des Reaktionsraums und der zur Verfügung stehenden Gasverweilzeit bestimmt. Die äußeren Flammen von Vergasungsmittel sind entsprechend der Kontur des Düsenkopfes des Reaktionsraums ausgerichtet, wobei die Achsen der ersten Außendüsen für Vergasungsmittel mit einem Neigungswinkel jeweils einschließlich von 15° bis 30° zur Decke des Reaktionsraums und damit zur Stirnfläche des Brennerkopfs geneigt sein können. Damit wird der Kopfbereich des Reaktionsraums effektiv für die Primäroxidation genutzt, Totzonen mit stehenden Zirkulationszellen werden reduziert.With gasification agent pulse streams, the flames of the gasifying agent can be defined in the length defined. Thus, the flow profile of the reaction chamber of the carburetor can be further defined. The number, size and orientation of the flames of the gasifying agent and, accordingly, the number, size and orientation of the first gasifying agent nozzles are determined according to the geometry of the reaction space and the available gas residence time. The outer flames of gasifying agent are aligned according to the contour of the nozzle head of the reaction chamber, wherein the axes of the first outer nozzles for gasifying agent can be inclined at an inclination angle respectively including 15 ° to 30 ° to the ceiling of the reaction space and thus to the end face of the burner head. Thus, the headspace of the reaction space is effectively used for the primary oxidation, dead zones with stationary circulation cells are reduced.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-8 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in claims 2-8.

Die ersten Düsen für Vergasungsmittel sind nach einer Weiterbildung in Richtung Reaktionsraum des Vergasers weisende Rohrstücke an einem Boden der ersten Zuführung, wobei jeweils der Innenraum eines Rohrstücks über eine Öffnung im Boden mit der ersten Zuführung für Vergasungsmittel verbunden ist und der Boden und die Rohrstücke der Düsenkopf sind. Das Rohrstück weist im Querschnitt die Form eines Kegelschnitts auf. Weiterhin sind Rohrstücke um ein zentral angeordnetes Rohrstück angeordnet.The first nozzles for gasification are according to a development in the direction of the reaction chamber of the carburetor facing pipe sections at a bottom of the first feed, wherein in each case the interior of a pipe section is connected via an opening in the bottom to the first supply of gasification agent and the bottom and the pipe sections of the nozzle head are. The pipe section has the shape of a conic section in cross section. Furthermore, pipe sections are arranged around a centrally arranged pipe section.

Die zweite Zuführung für Vergasungsstoff umgibt nach einer Weiterbildung im Querschnitt die nach außen weisenden Enden der Rohrstücke wenigstens bereichsweise mit einem gleichen Abstand.The second supply of gasification material surrounds a further development in cross section, the outwardly facing ends of the pipe sections at least partially with an equal distance.

Die zweite Zuführung ist nach einer Weiterbildung eine Ringspaltdüse gebildet aus Außenwand des Brennerkopfs und dem Düsenkopf, so dass sich der Düsenkopf in derzweiten Zuführung für Vergasungsstoff befindet. Der Düsenkopf ist eine Kugelkappe, eine Ellipsoidkappe, eine Halbkugel oder ein Rohrstück mit einer Kugelkappe, einer Ellipsoidkappe oder einer Halbkugel. Weiterhin sind die ersten Düsen Kanäle im Düsenkopf.The second feed, according to a development, an annular gap nozzle formed from the outer wall of the burner head and the nozzle head, so that the nozzle head is in the second supply of gasification substance. The nozzle head is a ball cap, an ellipsoid cap, a hemisphere or a tube piece with a ball cap, an ellipsoid cap or a hemisphere. Furthermore, the first nozzles are channels in the nozzle head.

Die ersten Düsen für Vergasungsmittel sind nach einer Weiterbildung in der Kugelkappe oder Ellipsoidkappe so angeordnet, dass in einer ersten Ausführung die Flammen des Vergasungsmittels den kreiskegelförmigen Raum ausbilden oder in einer zweiten Ausführung Flammen des Vergasungsmittels den kreiskegelförmigen Raum ausbilden und wenigstens eine Flamme des Vergasungsmittels in den kreiskegelförmigen Raum weist.
Bei der zweiten Ausführung besitzen die in den Raum weisenden Flammen des Vergasungsmittels gegenüber den den kreiskegelförmigen Raum ausbildenden Flammen des Vergasungsmittels größere Winkel.
According to a further development, the first nozzles for gasification agent are arranged in the spherical cap or ellipsoidal cap such that in a first embodiment the flames of the gasifying agent form the circular conical space or in a second embodiment flames of the gasifying agent form the circular conical space and at least one flame of the gasifying agent in the circular cone-shaped space points.
In the second embodiment, the flames of the gasifying agent facing the room have larger angles with respect to the flames of the gasifying agent forming the circular conical space.

Die erste Zuführung ist ein in Richtung Reaktionsraum weisendes Rohr als ein erstes Rohr mit dem Düsenkopf. Ein Bereich des ersten Rohres ist von einem zweiten Rohr beabstandet umgeben, wobei das in Richtung Reaktionsraum weisende Ende mit dem ersten Rohr verbunden ist, so dass eine Vertiefung zur Kühlung vorhanden ist. Weiterhin ist das zweite Rohr in einem dritten Rohr mit Ausbildung der zweiten Zuführung beabstandet angeordnet, wobei die in Richtung Reaktionsraum weisenden und beabstandet zueinander angeordneten Endenbereiche des zweiten Rohres und des dritten Rohres die Ringspaltdüse ausbilden.The first feed is a pipe pointing in the direction of the reaction space as a first pipe with the nozzle head. A portion of the first tube is surrounded by a second tube spaced apart, wherein the end pointing in the direction of the reaction chamber end is connected to the first tube, so that a recess for cooling is present. Furthermore, the second tube is arranged at a distance in a third tube with the formation of the second supply, the end regions of the second tube and the third tube pointing in the direction of the reaction space and spaced from one another forming the annular gap nozzle.

Der Kühlkanal ist die Vertiefung, die eine beabstandet zum Boden der Vertiefung endende Zwischenwand aufweisen kann. Die Zwischenwand trennt die Vertiefung in einen Bereich zur Zuführung parallel zur zweiten Zuführung und einen Bereich der Abführung parallel zur ersten Zuführung, so dass eine gerichtete Kühlmittelströmung gegeben ist.The cooling channel is the depression, which may have an intermediate wall ending at a distance from the bottom of the depression. The intermediate wall divides the recess into a region for feeding parallel to the second feed and a region of the discharge parallel to the first feed, so that a directed coolant flow is given.

Die in Richtung der zweiten Zuführung für Vergasungsstoff am nächsten angeordneten ersten Düsen für Vergasungsmittel schließen nach einer Weiterbildung einen Winkel jeweils einschließlich von 60° bis 75° in Bezug zur Symmetrieachse des Brennerkopfes in Richtung Reaktionsraum ein.The first nozzles for gasification means arranged closest in the direction of the second supply for gasification material, according to a further development, enclose an angle in each case including from 60 ° to 75 ° in relation to the axis of symmetry of the burner head in the direction of the reaction space.

Die zweite Zuführung für Vergasungsstoff ist nach einer Weiterbildung über den Umfang abschnittsweise abwechselnd breiter und schmaler, wobei sich die schmalen Abschnitte im Bereich der am nächsten zur zweiten Zuführung angeordneten ersten Düsen befinden.The second supply of gasification material is alternately wider and narrower in sections, according to a development over the circumference, wherein the narrow portions are in the region of the first nozzles arranged closest to the second feed.

Die Austrittsgeschwindigkeiten des Vergasungsmittels und des Vergasungsstoffs betragen nach einer Weiterbildung jeweils einschließlich von 30 m/s bis 120 m/s.The exit velocities of the gasifying agent and of the gasification material are, according to a development, in each case including from 30 m / s to 120 m / s.

Nach einer Weiterbildung sind die Zahl, die Größe und die Ausrichtung der Flammen des Vergasungsmittels und dementsprechend die Zahl, die Größe und die Ausrichtung der ersten Düsen für Vergasungsmittel entsprechend der Geometrie des Reaktionsraums und der zur Verfügung stehenden Gasverweilzeit bestimmt.According to a further development, the number, the size and the alignment of the flames of the gasification agent and, accordingly, the number, the size and the orientation of the first gasification agent nozzles are determined according to the geometry of the reaction space and the available gas residence time.

Der Impulsstrom der Eindüsung des Vergasungsstoffes ist nach einer Weiterbildung kleiner als der Impulsstrom der Eindüsung des Vergasungsmittels, so dass das durch das Vergasungsmittel aufgeprägte Strömungsprofil nicht gestört ist.The momentum flow of the injection of the gasification substance is, according to a development, smaller than the momentum current of the injection of the gasification agent, so that the flow profile impressed by the gasification agent is not disturbed.

Die erste im Düsenkopf endende rohrförmige Zuführung für Vergasungsmittel weist nach einer Weiterbildung wenigstens einen in die erste Zuführung ragenden Kühlkörper auf. Dieser besteht aus dem Material der ersten Zuführung mit dem Düsenkopf, wobei die erste Zuführung, der Düsenkopf und der Kühlkörper einstückig ausgebildet sind.The first end in the nozzle head tubular supply for gasification means, according to a development of at least one projecting into the first supply heat sink. This consists of the material of the first supply to the nozzle head, wherein the first supply, the nozzle head and the heat sink are integrally formed.

Die Endenbereiche der ersten Düsen für Vergasungsmittel besitzen nach einer Weiterbildung Einsätze aus einem verschleißfesten, hochtemperaturbeständigen und thermoschockbeständigen Material. Das kann insbesondere eine Keramik oder eine MetallKeramik-Verbindung sein.The end portions of the first nozzles for gasification agent have according to a further development of inserts made of a wear-resistant, high-temperature resistant and thermal shock resistant material. This may in particular be a ceramic or a metal-ceramic compound.

Die erste Zuführung weist ein Kühlschutzrohr für Vergasungsmittel auf, so dass sich das Kühlschutzrohr beabstandet zur Innenwand der ersten Zuführung befindet und/oder besitzt die Ringspaltdüse ein Schutzrohr, so dass das Kühlschutzrohr in der zweiten Zuführung angeordnet ist.The first supply has a cooling protection tube for gasification agent, so that the cooling protection tube is spaced from the inner wall of the first supply and / or the annular gap nozzle has a protective tube, so that the cooling protection tube is arranged in the second supply.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in principle in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen:

  • 1 ein Brennerkopf mit Rohrstücken als erste Düsen für Vergasungsmittel zur Anordnung im Kopf eines Vergasers in einer Schnittdarstellung,
  • 2 eine Ansicht auf die in den Reaktionsraum weisende Stirnfläche eines derartigen Brennerkopfs,
  • 3 ein Brennerkopf mit einem Düsenkopf als Kugelkappe mit ersten Düsen für Vergasungsmittel und einer Kühlrippe zur Anordnung im Kopf eines Vergasers in einer Schnittdarstellung,
  • 4 ein Brennerkopf mit einem Düsenkopf als Kugelkappe mit ersten Düsen für Vergasungsmittel zur Anordnung im Kopf eines Vergasers in einer Schnittdarstellung und
  • 5 ein gekühlter Brennerkopf mit einem Düsenkopf als Kugelkappe mit ersten Düsen für Vergasungsmittel zur Anordnung im Kopf eines Vergasers in einer Schnittdarstellung.
Show it:
  • 1 a burner head with pipe sections as the first nozzles for gasification means for arrangement in the head of a carburetor in a sectional view,
  • 2 a view of the pointing into the reaction space end face of such a burner head,
  • 3 a burner head with a nozzle head as a ball cap with first nozzles for gasification agent and a cooling fin for arrangement in the head of a carburetor in a sectional view,
  • 4 a burner head with a nozzle head as a ball cap with first nozzles for gasification agent for arrangement in the head of a carburettor in a sectional view and
  • 5 a cooled burner head with a nozzle head as a ball cap with first nozzles for gasification agent for arrangement in the head of a carburetor in a sectional view.

Ein Brennerkopf 1 zur Anordnung im Kopf eines Vergasers zur Primäroxidation gasförmiger Vergasungsstoffe 3 in Vergasern nach dem Prinzip der autothermen Reformierung (ATR) oder der nichtkatalytischen Partialoxidation (POX), wobei der Brennerkopf 1 wenigstens eine erste Zuführung 4 für Vergasungsmittel 2 und eine zweite Zuführung 5 für Vergasungsstoff 3 aufweist und die Strahlen des Vergasungsmittels 2 im Reaktionsraum 6 des Vergasers Flammen des Vergasungsmittels 2 ausbilden, besteht im Wesentlichen aus einem Düsenkopf mit mehreren ersten Düsen 7 für Vergasungsmittel 2 und einer durch die zweite Zuführung 5 ausgebildeten zweiten Düse 8 für Vergasungsstoff 3.A burner head 1 for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances 3 in carburetors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX), wherein the burner head 1 at least a first feeder 4 for gasification agents 2 and a second feeder 5 for gasification substance 3 and the rays of the gasifying agent 2 in the reaction room 6 of the carburetor flames of the gasifying agent 2 Form essentially consists of a nozzle head with several first nozzles 7 for gasification agents 2 and one through the second feeder 5 trained second nozzle 8th for gasification substance 3 ,

Der Endenbereich der zweiten Zuführung 5 ist die zweite Düse 8 für Vergasungsstoff 3 mit mehreren ersten Düsen 7 für Vergasungsmittel 2. Die Achsen der ersten Düsen 7 und die Achse des Brennerkopfes 1 in Richtung Reaktionsraum 6 schließen einen Winkel kleiner/gleich 90° ein, so dass Vergasungsmittel 2 in unterschiedlichen Richtungen von der Brennerachse weg in den Reaktionsraum 6 eindüsen und die Strahlen des Vergasungsmittels 2 einen kreiskegelförmigen Raum im Reaktionsraum 6 ausbilden und sich dabei gegenseitig nicht berühren oder überschneiden. Die ersten Düsen 7 für Vergasungsmittel 2 enden im Reaktionsraum 6 über der zweiten Zuführung 5 für Vergasungsstoff 3. Weiterhin überragen die ersten Düsen 7 die zweite Zuführung 5 für Vergasungsstoff 3 in Richtung Reaktionsraum 4.The end portion of the second feeder 5 is the second nozzle 8th for gasification substance 3 with several first nozzles 7 for gasification agents 2 , The axes of the first nozzles 7 and the axis of the burner head 1 towards the reaction space 6 include an angle equal to or less than 90 ° so that gasification agents 2 in different directions away from the burner axis into the reaction space 6 Inject and the rays of the gasifying agent 2 a circular cone-shaped space in the reaction space 6 train and do not touch or overlap each other. The first nozzles 7 for gasification agents 2 end in the reaction space 6 over the second feeder 5 for gasification substance 3 , Furthermore, the first nozzles protrude beyond 7 the second feeder 5 for gasification substance 3 towards the reaction space 4 ,

Die 1 zeigt einen Brennerkopf 1 mit Rohrstücken 9 als erste Düsen 7 für Vergasungsmittel 2 zur Anordnung im Kopf eines Vergasers in einer prinzipiellen Schnittdarstellung.The 1 shows a burner head 1 with pipe pieces 9 as first nozzles 7 for gasification agents 2 for arrangement in the head of a carburetor in a basic sectional view.

In einer Ausführungsform sind die ersten Düsen 7 für Vergasungsmittel 2 in Richtung Reaktionsraum 6 des Vergasers weisende Rohrstücke 9 am Boden der ersten Zuführung 4 für Vergasungsmittel 2. Dabei sind jeweils der Innenraum eines Rohrstücks 9 über eine Öffnung im Boden mit der ersten Zuführung 4 für Vergasungsmittel 2 verbunden. Der Boden und die Rohrstücke 9 sind dabei der Düsenkopf. Das Rohrstück 9 besitzt im Querschnitt die Form eines Kegelschnitts. Rohrstücke 9 sind um ein zentral angeordnetes Rohrstück 9 angeordnet.In one embodiment, the first nozzles are 7 for gasification agents 2 towards the reaction space 6 the carburetor facing pipe sections 9 at the bottom of the first feeder 4 for gasification agents 2 , In each case, the interior of a pipe section 9 via an opening in the bottom with the first feeder 4 for gasification agents 2 connected. The floor and pipe sections 9 are the nozzle head. The pipe piece 9 has the shape of a cross-section Conic section. pipe pieces 9 are a centrally located piece of pipe 9 arranged.

Die 2 zeigt eine Ansicht auf die in den Reaktionsraum 6 weisende Stirnfläche 10 eines derartigen Brennerkopfs 1 in einer prinzipiellen Darstellung.The 2 shows a view of the in the reaction space 6 pointing face 10 such a burner head 1 in a schematic representation.

Die zweite Düse 8 der zweiten Zuführung 5 für Vergasungsstoff 3 umgibt im Querschnitt die nach außen weisenden Enden der Rohrstücke 9 wenigstens bereichsweise mit einem gleichen Abstand.The second nozzle 8th the second feeder 5 for gasification substance 3 surrounds in cross-section the outwardly facing ends of the pipe sections 9 at least in areas with an equal distance.

Die 3 zeigt einen Brennerkopf 1 mit einem Düsenkopf als Kugelkappe mit ersten Düsen 7 für Vergasungsmittel 2 zur Anordnung im Kopf eines Vergasers in einer prinzipiellen Schnittdarstellung.The 3 shows a burner head 1 with a nozzle head as a ball cap with first nozzles 7 for gasification agents 2 for arrangement in the head of a carburetor in a basic sectional view.

In einer weiteren Ausführungsform besitzt der Brennerkopf 1 den zentralen Düsenkopf mit den ersten Düsen 7 für Vergasungsmittel 2, dessen Ende als Kugelkappe ausgeführt ist. Dieser weist sechs rotationssymmetrisch angeordnete erste Düsen 7 für Vergasungsmittel 2 in Form von Kanälen auf. Die Kanäle sind eingebrachte Bohrungen. Die ersten Düsen 7 sind jeweils rotationssymmetrisch in einer ersten Ebene und in einer zweiten Ebene gegeneinander versetzt angeordnet. Damit sind die ersten Düsen 7 für Vergasungsmittel 2 in der Kugelkappe so angeordnet, dass Flammen des Vergasungsmittels 2 die Oberfläche eines kreiskegelförmigen Raumes ausbilden und in den Reaktionsraum 6 weisen.In a further embodiment, the burner head has 1 the central nozzle head with the first nozzles 7 for gasification agents 2 whose end is designed as a ball cap. This has six rotationally symmetrically arranged first nozzles 7 for gasification agents 2 in the form of channels. The channels are introduced holes. The first nozzles 7 are each arranged rotationally symmetrically offset in a first plane and in a second plane against each other. These are the first nozzles 7 for gasification agents 2 in the ball cap so arranged that flames of the gasifying agent 2 form the surface of a circular cone-shaped space and into the reaction space 6 point.

Der Brennerkopf 1 ist aus einem hochwarmfesten und korrosionsbeständigen Nickel-Basiswerkstoff gefertigt. Die Achsen der ersten Düsen 7 der ersten Ebene sind mit einem Winkel von 70° und die der zweiten Ebene mit einem Winkel von 45° gegenüber der Brennerkopfachse geneigt angeordnet. Die Querschnitte der Düsenmünder für Vergasungsmittel 2 sind so bemessen, dass 75 % des Massestroms von Vergasungsmittel 2 über die ersten Düsen 7 der ersten Ebene und 25 % des Massestroms über die ersten Düsen 7 der zweiten Ebene in den Reaktionsraum 6 strömen. Die Austrittsgeschwindigkeiten aus den ersten Düsen 7 können beispielsweise 90 m/s betragen. Vom Zentrum aus kann ein Kühlkörper in die erste Zuführung weisen. Der Kühlkörper kann vorteilhafterweise aus dem Material des Düsenkopfes bestehen. Anstelle des Kühlkörpers kann in einer weiteren Ausführungsform eine erste Düse 7 zentral im Düsenkopf angeordnet sein (Darstellung in der 3).The burner head 1 is made of a high temperature and corrosion resistant nickel base material. The axes of the first nozzles 7 the first plane are inclined at an angle of 70 ° and those of the second plane at an angle of 45 ° with respect to the burner head axis. The cross sections of the nozzle mouths for gasification agents 2 are designed so that 75% of the mass flow of gasification agent 2 over the first nozzles 7 the first level and 25% of the mass flow through the first nozzles 7 the second level into the reaction space 6 stream. The exit velocities from the first nozzles 7 can be for example 90 m / s. From the center, a heat sink can point into the first feeder. The heat sink may advantageously consist of the material of the nozzle head. Instead of the heat sink, in a further embodiment, a first nozzle 7 be arranged centrally in the nozzle head (representation in the 3 ).

Der Düsenkopf mit den ersten Düsen 7 befindet sich in der zweiten Zuführung 5 für Vergasungsstoff 3.The nozzle head with the first nozzles 7 is located in the second feeder 5 for gasification substance 3 ,

Die 4 zeigt einen gekühlten Brennerkopf 1 mit einem Düsenkopf als Kugelkappe mit ersten Düsen 7 für Vergasungsmittel 2 und einer Kühlrippe 16 zur Anordnung im Kopf eines Vergasers in einer prinzipiellen Schnittdarstellung.The 4 shows a cooled burner head 1 with a nozzle head as a ball cap with first nozzles 7 for gasification agents 2 and a cooling fin 16 for arrangement in the head of a carburetor in a basic sectional view.

In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Zuführung 4 für Vergasungsmittel 2 oberhalb der äußeren in den Reaktionsraum 6 weisenden Stirnfläche 10 des Brennerkopfes 1 mit einem Kühlkanal 11 versehen, die eine ringförmige Vertiefung zwischen der ersten Zuführung 4 für Vergasungsmittel 2 und der zweiten Zuführung 5 für Vergasungsstoff 3 mit einer zum Boden der Vertiefung beabstandet endenden Zwischenwand 12 ist. In der Vertiefung befindet sich die Zwischenwand 12 als Strömungsteiler für das Kühlmittel 13. Damit wird beispielsweise Wasser als Kühlmittel 13 eingeleitet, am Ende der vom ringförmigen Boden beabstandeten Zwischenwand 12 umgelenkt und ausgeleitet. Das Kühlmittel 13 tritt damit an der zweiten als äußerer Ringspalt ausgebildeten Zuführung 5 ein, wird bis zum unteren Ende der Zwischenward 12 geleitet und zu einem inneren Ringspalt umgelenkt. Das umgelenkte Kühlmittel 13 strömt im inneren Ringspalt aufwärts und verlässt den Brennerkopf 1 als erwärmtes Kühlmittel 13. Zusätzlich zu dieser Kühlung kann die erste Zuführung 4 für Vergasungsmittel 2 eine zentral angeordnete und in die erste Zuführung 4 weisenden Kühlkörper als Kühlrippe 16 besitzen.In a further embodiment, the first feeder 4 for gasification agents 2 above the outer in the reaction space 6 pointing face 10 of the burner head 1 with a cooling channel 11 provided with an annular recess between the first feed 4 for gasification agents 2 and the second feeder 5 for gasification substance 3 with a distance to the bottom of the recess ending intermediate wall 12 is. In the depression is the partition 12 as a flow divider for the coolant 13 , Thus, for example, water as a coolant 13 introduced, at the end of the annular bottom spaced intermediate wall 12 redirected and diverted. The coolant 13 thus occurs at the second formed as an outer annular gap feed 5 one, will be until the lower end of the intermediate 12 passed and deflected to an inner annular gap. The diverted coolant 13 flows up inside the annular gap and leaves the burner head 1 as heated coolant 13 , In addition to this cooling, the first feeder 4 for gasification agents 2 a centrally located and in the first feeder 4 pointing heat sink as a cooling fin 16 have.

Die 5 zeigt einen gekühlten Brennerkopf 1 mit einem Düsenkopf als Ellipsoidkappe mit ersten Düsen 7 für Vergasungsmittel 2 zur Anordnung im Kopf eines Vergasers in einer prinzipiellen Schnittdarstellung.The 5 shows a cooled burner head 1 with a nozzle head as ellipsoid cap with first nozzles 7 for gasification agents 2 for arrangement in the head of a carburetor in a basic sectional view.

Anstelle der Kühlrippe 16 kann in einer Ausführungsvariante der Ausführungsform eine erste Düse 7 zentral im Düsenkopf angeordnet sein.Instead of the cooling fin 16 In a variant embodiment of the embodiment, a first nozzle 7 be arranged centrally in the nozzle head.

Die erste Zuführung 4 und die den Kühlkanal 11 ausbildende Vertiefung sind von der zweiten Zuführung 5 für Vergasungsstoff 3 umgeben, deren Ende eine Ringspaltdüse ist.The first feeder 4 and the the cooling channel 11 forming recess are from the second feeder 5 for gasification substance 3 surrounded, the end of which is an annular gap nozzle.

Darüber hinaus kann sich in der ersten Zuführung 4 weiterhin ein Kühlschutzrohr 14 für Vergasungsmittel 2 befinden, so dass das Vergasungsmittel 2 vor einer Abkühlung durch die Kühlung des Kühlmittels 13 im Kühlkanal 11 geschützt ist. Natürlich kann auch in der zweiten Zuführung 5 ein Kühlschutzrohr 15 für Vergasungsstoff 3 angeordnet sein Mit diesem Kühlschutzrohr 15 wird der in der zweiten Zuführung 5 mit Temperaturen von ungefähr 400 °C strömende Vergasungsstoff 3 vor Abkühlung geschützt.In addition, in the first feeder can 4 furthermore a cooling protection tube 14 for gasification agents 2 so that the gasification agent 2 before cooling by cooling the coolant 13 in the cooling channel 11 is protected. Of course, even in the second feeder 5 a cooling protection tube 15 for gasification substance 3 be arranged with this cooling protection tube 15 that will be in the second feeder 5 Gasification material flowing at temperatures of about 400 ° C 3 protected against cooling.

Damit ist ein Brennerkopf 1 für die Primäroxidation des Vergasungsstoffs 3 in Form von Erdgas mit dem Vergasungsmittel 2 in Form von Sauerstoff in Vergasern nach dem POX- oder ATR-Prinzip bereitstellbar.This is a burner head 1 for the primary oxidation of the gasification substance 3 in the form of natural gas with the gasification agent 2 in the form of oxygen available in carburetors according to the POX or ATR principle.

Damit kann eine Vergasung von 50 MWth Erdgas (ca. 4961 Nm3/h, vorgewärmt auf 400°C) als Vergasungsstoff 3 bei 60 bar und 1415 °C mit ungefähr 2431 Nm3/h Sauerstoff (vorgewärmt auf 250°C) als Vergasungsmittel 2 erfolgen. 75% dieses Sauerstoffs strömen mit 91 m/s über sechs erste Düsen 7 mit 7,3 mm Bohrungsdurchmesser unter einen Winkel von 70° zur in den Reaktionsraum 6 weisenden Brennerkopfachse in den Reaktionsraum 6. Diese sechs als Bohrungen und damit als Kanäle ausgeführte ersten Düsen 7 sind im Düsenkopf angebracht, der einen Innendurchmesser von 50 mm und einen Außendurchmesser von 70 mm besitzt. Es ergeben sich damit sechs Flammen von Vergasungsmittel 2 mit beispielsweise einer Flammenlänge von 37 cm, die mit dem Winkel von 70° zur Brennerkopfachse einen kreiskegelförmigen Raum mit einem äußeren Kegeldurchmesser von beispielsweise 77 cm aufspannen. Bei 1 m Reaktordurchmesser ergibt sich damit eine Relation Kegeldurchmesser des Vergasungsmittels 2 zu Reaktordurchmesser von ungefähr 77%.This allows a gasification of 50 MW th natural gas (about 4961 Nm 3 / h, preheated to 400 ° C) as gasification 3 at 60 bar and 1415 ° C with about 2431 Nm 3 / h of oxygen (preheated to 250 ° C) as a gasifying agent 2 respectively. 75% of this oxygen flows at 91 m / s over six first nozzles 7 with 7.3 mm bore diameter at an angle of 70 ° to the reaction chamber 6 pointing burner head axis in the reaction space 6 , These six as first holes and thus as channels executed first nozzles 7 are mounted in the nozzle head, which has an inner diameter of 50 mm and an outer diameter of 70 mm. This results in six flames of gasification agent 2 with, for example, a flame length of 37 cm, which span at the angle of 70 ° to the burner head axis a circular cone-shaped space with an outer cone diameter of for example 77 cm. at 1 In the reactor diameter, this results in a relation of the cone diameter of the gasification agent 2 to reactor diameter of about 77%.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Brennerkopfburner head
22
Vergasungsmittelgasification agent
33
Vergasungsstoffgasification material
44
erste Zuführung Vergasungsmittelfirst feed gasification agent
55
zweite Zuführung Vergasungsstoffsecond feed gasification substance
66
Reaktionsraumreaction chamber
77
erste Düse Vergasungsmittelfirst nozzle gasification agent
88th
zweite Düse Vergasungsstoffsecond nozzle gasification substance
99
Rohrstück als erste Düse VergasungsmittelPipe piece as the first nozzle gasification agent
1010
Stirnflächeface
1111
Kühlkanalcooling channel
1212
Zwischenwand KühlkanalIntermediate wall cooling channel
1313
Kühlmittelcoolant
1414
KühlschutzrohrCooling conduit
1515
KühlschutzrohrCooling conduit
1616
Kühlrippecooling fin

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 4704971 [0004]US 4704971 [0004]
  • DE 3123866 A1 [0004]DE 3123866 A1 [0004]
  • WO 01/081509 A [0004]WO 01/081509 A [0004]
  • WO 0242686 A1 [0004]WO 0242686 A1 [0004]
  • US 2004/0067461 A1 [0004]US 2004/0067461 A1 [0004]
  • WO 2005/017411 A1 [0004]WO 2005/017411 A1 [0004]
  • US 2007/0134608 A1 [0004]US 2007/0134608 A1 [0004]
  • US 7267809 B2 [0004]US 7267809 B2 [0004]
  • WO 2011/095274 A2 [0004]WO 2011/095274 A2 [0004]
  • EP 1182181 A1 [0005, 0006]EP 1182181 A1 [0005, 0006]
  • DE 3726875 C2 [0005, 0007]DE 3726875 C2 [0005, 0007]
  • EP 1717295 B1 [0005, 0008]EP 1717295 B1 [0005, 0008]
  • CN 202080879 U [0009]CN 202080879 U [0009]
  • DE 102014211755 A1 [0010]DE 102014211755 A1 [0010]
  • DE 102014211757 A1 [0010]DE 102014211757 A1 [0010]

Claims (8)

Brennerkopf (1) zur Anordnung im Kopf eines Vergasers zur Primäroxidation gasförmiger Vergasungsstoffe in Vergasern nach dem Prinzip der autothermen Reformierung (ATR) oder der nichtkatalytischen Partialoxidation (POX), wobei der Brennerkopf (1) wenigstens eine erste Zuführung (4) mit ersten Düsen (7) für Vergasungsmittel (2) und eine zweite Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) aufweist und die Strahlen des Vergasungsmittels (2) im Reaktionsraum (6) des Vergasers Flammen des Vergasungsmittels (2) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, - dass die erste Zuführung (4) ein in Richtung Reaktionsraum (6) weisendes Rohr als ein erstes Rohr mit einem Düsenkopf mit mehreren ersten Düsen (7) für Vergasungsmittel (2) ist, - dass die Achsen der ersten Düsen (7) und die Achse des Brennerkopfes (1) in Richtung Reaktionsraum (6) einen Winkel kleiner/gleich 90° einschließen, so dass Vergasungsmittel (2) in unterschiedlichen Richtungen von der Brennerachse weg in den Reaktionsraum (6) eindüsen und die Strahlen des Vergasungsmittels (2) einen kreiskegelförmigen Raum im Reaktionsraum (6) ausbilden und sich dabei gegenseitig nicht berühren oder überschneiden, - dass ein Bereich des ersten Rohres von einem zweiten Rohr beabstandet umgeben ist, wobei das in Richtung Reaktionsraum (6) weisende Ende mit dem ersten Rohr verbunden ist, so dass eine Vertiefung zur Kühlung vorhanden ist, - dass das zweite Rohr in einem dritten Rohr mit Ausbildung der zweiten Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) beabstandet angeordnet ist, wobei die in Richtung Reaktionsraum (6) weisenden und beabstandet zueinander angeordneten Endenbereiche des zweiten Rohres und des dritten Rohres eine Ringspaltdüse ausbilden, - dass die ersten Düsen (7) die zweite Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) in Richtung Reaktionsraum (4) überragen und - dass die erste Zuführung (4) ein Kühlschutzrohr (14) für Vergasungsmittel (2) so aufweist, dass sich das Kühlschutzrohr (14) beabstandet zur Innenwand der ersten Zuführung (4) befindet, und/oder - dass die zweite Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) ein Kühlschutzrohr (15) für Vergasungsstoff (3) so besitzt, dass das Kühlschutzrohr (15) in der zweiten Zuführung (5) angeordnet ist.Burner head (1) for arrangement in the head of a carburetor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX), wherein the burner head (1) at least one first supply (4) with first nozzles ( 7) for gasification agent (2) and a second feed (5) for gasification material (3) and the jets of the gasification agent (2) in the reaction chamber (6) of the gasifier flames of the gasification agent (2) form, characterized in that - Feed (4) pointing in the direction of the reaction chamber (6) tube as a first tube having a nozzle head with a plurality of first nozzles (7) for gasification means (2), - that the axes of the first nozzle (7) and the axis of the burner head ( 1) in the direction of the reaction space (6) an angle equal to or less than 90 °, so that gasification agent (2) in different directions from the burner axis away in the reaction space (6) a sen and the jets of the gasification agent (2) form a circular conical space in the reaction space (6) and thereby do not touch or overlap one another, - that a region of the first tube is surrounded by a second tube spaced, wherein the reaction space (6) pointing end is connected to the first tube, so that a recess for cooling is present, - that the second tube is arranged in a third tube with formation of the second supply (5) for gasification material (3), wherein the reaction space ( 6) pointing and spaced apart end portions of the second tube and the third tube form an annular gap, - that the first nozzle (7) the second supply (5) for gasification material (3) projecting towards the reaction space (4) and - Feed (4) a cooling protection tube (14) for gasification means (2) so that the cooling protection tube (14) spaced from the inner wall d the first feed (4) is located, and / or - the second feed (5) for gasification substance (3) has a cooling protection tube (15) for gasification substance (3) such that the cooling protection tube (15) in the second feed (5) is arranged. Brennerkopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zuführung (5) eine Ringspaltdüse gebildet aus Außenwand des Brennerkopfes (1) und dem Düsenkopf ist, so dass sich der Düsenkopf in der zweiten Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) befindet, dass der Düsenkopf eine Kugelkappe, eine Ellipsoidkappe, eine Halbkugel oder ein Rohrstück mit einer Kugelkappe, einer Ellipsoidkappe oder einer Halbkugel ist und dass die ersten Düsen (7) Kanäle im Düsenkopf sind.Burner head after Claim 1 , characterized in that the second feed (5) is an annular gap nozzle formed from the outer wall of the burner head (1) and the nozzle head, so that the nozzle head in the second feed (5) for gasification substance (3) is that the nozzle head is a spherical cap , an ellipsoidal cap, a hemisphere or a tube piece with a ball cap, an ellipsoidal cap or a hemisphere, and that the first nozzles (7) are channels in the nozzle head. Brennerkopf nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Düsen (7) für Vergasungsmittel (2) in der Kugelkappe oder Ellipsoidkappe so angeordnet sind, dass die Flammen des Vergasungsmittels (2) den kreiskegelförmigen Raum ausbilden oder dass Flammen des Vergasungsmittels (2) den kreiskegelförmigen Raum ausbilden und wenigstens eine Flamme des Vergasungsmittels (2) in den kreiskegelförmigen Raum weist.Burner head after the Claims and 2 characterized in that the first nozzles (7) for gasification means (2) are arranged in the ball cap or ellipsoidal cap such that the flames of the gasifying agent (2) form the circular conical space or flames of the gasifying agent (2) form the circular conical space and has at least one flame of the gasification agent (2) in the circular cone-shaped space. Brennerkopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung der zweiten Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) am nächsten angeordneten ersten Düsen (7) für Vergasungsmittel (2) einen Winkel jeweils einschließlich von 60° bis 75° in Bezug zur Symmetrieachse des Brennerkopfes (1) in Richtung Reaktionsraum (6) einschließen.Burner head after Claim 1 characterized in that the first nozzles (7) for gasification means (2) disposed closest to the second supply (5) for gasification substance (3) have an angle respectively including 60 ° to 75 ° with respect to the axis of symmetry of the burner head (1 ) in the direction of the reaction space (6). Brennerkopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zuführung (5) für Vergasungsstoff (3) über den Umfang abschnittsweise abwechselnd breiter und schmaler ist, wobei sich die schmalen Abschnitte im Bereich der am nächsten zur zweiten Zuführung (5) angeordneten ersten Düsen (7) befinden.Burner head after Claim 1 , characterized in that the second feed (5) for gasification substance (3) is alternately wider and narrower in sections over the circumference, the narrow sections being in the region of the first nozzles (7) closest to the second feed (5). Brennerkopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsgeschwindigkeiten des Vergasungsmittels (2) und des Vergasungsstoffs (3) jeweils einschließlich von 30 m/s bis 120 m/s betragen.Burner head after Claim 1 , characterized in that the exit velocities of the gasification agent (2) and the gasification substance (3) are each inclusive of from 30 m / s to 120 m / s. Brennerkopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste im Düsenkopf endende rohrförmige Zuführung für Vergasungsmittel (2) wenigstens einen in die erste Zuführung (4) ragenden Kühlkörper aufweist, der aus dem Material der ersten Zuführung (4) mit dem Düsenkopf besteht, wobei die erste Zuführung (4), der Düsenkopf und der Kühlkörper einstückig ausgebildet sind.Burner head after Claim 1 , characterized in that the first tubular supply for gasification means (2) ending in the nozzle head comprises at least one heat sink projecting into the first feed (4), which consists of the material of the first feed (4) with the nozzle head, the first feed ( 4), the nozzle head and the heat sink are integrally formed. Brennerkopf nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endenbereiche der ersten Düsen (7) für Vergasungsmittel (2) Einsätze aus einem verschleißfesten, hochtemperaturbeständigen und thermoschockbeständigen Material besitzen.Burner head after Claim 1 , characterized in that the end portions of the first nozzles (7) for gasification means (2) have inserts made of a wear-resistant, high-temperature resistant and thermoshock resistant material.
DE202017007112.6U 2017-03-20 2017-03-20 Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX) Active DE202017007112U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202017007112.6U DE202017007112U1 (en) 2017-03-20 2017-03-20 Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202017007112.6U DE202017007112U1 (en) 2017-03-20 2017-03-20 Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)
DE102017204584.1A DE102017204584A1 (en) 2017-03-20 2017-03-20 Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202017007112U1 true DE202017007112U1 (en) 2019-07-31

Family

ID=58722696

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017204584.1A Ceased DE102017204584A1 (en) 2017-03-20 2017-03-20 Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)
DE202017007112.6U Active DE202017007112U1 (en) 2017-03-20 2017-03-20 Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017204584.1A Ceased DE102017204584A1 (en) 2017-03-20 2017-03-20 Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE102017204584A1 (en)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3123866A1 (en) 1980-09-02 1982-04-15 Brennstoffinstitut Freiberg, Ddr 9200 Freiberg CARBON DUST BURNER
US4704971A (en) 1985-11-12 1987-11-10 Brennstoffinstitut Freiberg Pulverized-coal burner
DE3726875C2 (en) 1986-11-18 1989-05-18 Freiberg Brennstoffinst
WO2001081509A2 (en) 2000-04-21 2001-11-01 Eastman Chemical Company Coal gasification burner shield coating
EP1182181A1 (en) 2000-08-25 2002-02-27 Basf Aktiengesellschaft Premix burner block for partial oxidation processes
WO2002042686A1 (en) 2000-11-27 2002-05-30 Linde Aktiengesellschaft Burner and method for the chemical reaction of two gas streams
WO2005017411A1 (en) 2003-07-18 2005-02-24 Linde Aktiengesellschaft Gas burner
EP1717295A1 (en) 2005-04-29 2006-11-02 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Gasifier injector
WO2011095274A2 (en) 2010-02-04 2011-08-11 Linde Aktiengesellschaft Burner
CN202080879U (en) 2011-05-26 2011-12-21 上海国际化建工程咨询公司 Novel syngas burner prepared by non-catalytic partial-oxidation
DE102014211755A1 (en) 2014-06-18 2015-12-24 Technische Universität Bergakademie Freiberg Gasifier head and process for the partial oxidation of gaseous and liquid gasification substances
DE102014211757A1 (en) 2014-06-18 2016-01-07 Technische Universität Bergakademie Freiberg Burner device for the partial oxidation of gaseous gasification materials

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2127474C3 (en) * 1971-06-03 1976-01-02 L. & C. Steinmueller Gmbh, 5270 Gummersbach burner
US4878829A (en) * 1988-05-05 1989-11-07 Union Carbide Corporation Fuel jet burner and combustion method
US6132204A (en) * 1998-06-30 2000-10-17 Praxair Technology, Inc. Wide flame burner
US8408197B2 (en) * 2008-10-13 2013-04-02 Corning Incorporated Submergible combustion burner

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3123866A1 (en) 1980-09-02 1982-04-15 Brennstoffinstitut Freiberg, Ddr 9200 Freiberg CARBON DUST BURNER
US4704971A (en) 1985-11-12 1987-11-10 Brennstoffinstitut Freiberg Pulverized-coal burner
DE3726875C2 (en) 1986-11-18 1989-05-18 Freiberg Brennstoffinst
WO2001081509A2 (en) 2000-04-21 2001-11-01 Eastman Chemical Company Coal gasification burner shield coating
EP1182181A1 (en) 2000-08-25 2002-02-27 Basf Aktiengesellschaft Premix burner block for partial oxidation processes
US20040067461A1 (en) 2000-11-27 2004-04-08 Harald Ranke Burner and method for the chemical reaction of two gas streams
WO2002042686A1 (en) 2000-11-27 2002-05-30 Linde Aktiengesellschaft Burner and method for the chemical reaction of two gas streams
US7267809B2 (en) 2000-11-27 2007-09-11 The Linde Group Burner and method for the chemical reaction of two gas streams
WO2005017411A1 (en) 2003-07-18 2005-02-24 Linde Aktiengesellschaft Gas burner
US20070134608A1 (en) 2003-07-18 2007-06-14 Hanno Tautz Gas burner
EP1717295A1 (en) 2005-04-29 2006-11-02 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Gasifier injector
WO2011095274A2 (en) 2010-02-04 2011-08-11 Linde Aktiengesellschaft Burner
CN202080879U (en) 2011-05-26 2011-12-21 上海国际化建工程咨询公司 Novel syngas burner prepared by non-catalytic partial-oxidation
DE102014211755A1 (en) 2014-06-18 2015-12-24 Technische Universität Bergakademie Freiberg Gasifier head and process for the partial oxidation of gaseous and liquid gasification substances
DE102014211757A1 (en) 2014-06-18 2016-01-07 Technische Universität Bergakademie Freiberg Burner device for the partial oxidation of gaseous gasification materials

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017204584A1 (en) 2018-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2204601C3 (en) Burners for synthesis gas production
DE2513499C2 (en)
DE3532413C2 (en)
DE102010004787B4 (en) Process and burner for the production of synthesis gas
DE60112861T2 (en) Apparatus and process for hydrocarbon reforming
DE102007040890A1 (en) Coal dust combination burner with integrated pilot burner
EP0612697A1 (en) Purification of salt containing waste water by wet oxidation at supercritical conditions
EP2252567B1 (en) Method and device for thermal partial oxidation of hydrocarbons
DE202018101400U1 (en) Burner for synthesis gas production
WO2017121556A1 (en) Dust burner for gasification plants
DE2616085C2 (en)
WO2015193220A1 (en) Carburetor head and method for partial oxidation of gaseous and liquid carburetion substances
DE202017007112U1 (en) Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)
EP3038742B1 (en) Device and method for producing acetylenes and synthesis gas
DE974501C (en) Process and device for generating flammable gases
DE102017204582A1 (en) Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)
DE102017204581A1 (en) Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)
DE102017204583A1 (en) Burner head for arrangement in the head of a carburettor for the primary oxidation of gaseous gasification substances in carburettors according to the principle of autothermal reforming (ATR) or non-catalytic partial oxidation (POX)
DE202009000860U1 (en) Compact lance burner
DE102011101077A1 (en) Process and reactor for the autothermal reforming of fuels
EP1462160B1 (en) Process to obtain a high-temperature reaction, reactor for the implementation of this process and use thereof
EP3038998B1 (en) Device and method for producing acetylene and synthesis gas
DE10209886A1 (en) Device and method for reforming hydrocarbons from a feed gas
DE1645865C2 (en) Process for the production of a product gas mixture containing carbon monoxide and hydrogen as essential constituents
DE102009005855A1 (en) Compact lance burner for gasifying pulverized fuel, has nozzle element including multiple holes, which are aligned in same angle at middle line of guide elements such that holes supply oxidant into pulverized fuel flow

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years