DE212009000229U1

DE212009000229U1 - Strahlungsbrenner sowie Strahlungsbrenneranordnung

Info

Publication number: DE212009000229U1
Application number: DE212009000229U
Authority: DE
Original assignee: FBB ENGINEERING GmbH
Current assignee: FBB ENGINEERING GmbH
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2012-04-12
Anticipated expiration: 2019-08-19
Also published as: WO2011020499A1

Abstract

Strahlungsbrenner mit einem zu einem Verbrennungsraum (B) hin offenen Gehäuse (2, 2'), in dem ein Porenmaterial (6, 6') zur Verbrennung eines Brennstoff-/Luftgemisches, insbesondere eine Gas/Luftgemisches, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsbrenner als Regenerativ-Porenbrenner mit einem Regenerator ausgebildet ist, der ganz oder teilweise durch das Porenmaterial (6) gebildet oder als in dem Gehäuse (2') angeordnetes separates Bauteil (12) ausgebildet ist, wobei in einem Regenerativ-Modus der Regenerator (6, 12) bei einem Absaugen von heißem Abgas (A) aus dem Verbrennungsraum (B) thermisch aufgeladen wird, und wobei in einem Feuerungsmodus die in dem Regenerator (6, 12) gespeicherte Wärme zur Vorheizung des Brennstoff-/Luftgemisches, falls die Gemischbildung in Strömungsrichtung vor dem Regenerator (6) erfolgt, oder zur Vorheizung der Verbrennungsluft, falls die Gemischbildung in Strömungsrichtung hinter dem Regenerator (12) erfolgt, wieder abgegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlungsbrenner gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1, eine Strahlungsbrenneranordnung sowie einen von wenigstens einem Strahlungsbrenner beheizten Ofen, der beispielsweise in der Stahlindustrie als Wärmebehandlungsöfen oder als Schmelzofen für die Aluminiumindustrie eingesetzt werden kann.
Es ist bekannt, Strahlungsbrenner als Porenbrenner auszubilden. Porenbrenner weisen im Wesentlichen einen zweischichtig aufgebauten Porenkörper auf. Die eine Schicht dient dabei als Flammenhalter und die andere Schicht als Flammensperre. Die Anordnung des Porenkörpers erfolgt in einem Gehäuse, wobei oberhalb des Porenkörpers ein Mischraum vorgesehen ist, in welchem der Brennstoff – beispielsweise Erd- oder Prozessgas – und die Luft miteinander vermischt werden.
Das Gehäuse bekannter Porenbrenner besteht aus einem hitzebeständigen metallischen Werkstoff. Die Verbrennung läuft überwiegend innerhalb der als Flammenhalter dienenden Porenschicht ab. Aufgrund dieses Umstandes sind die bekannten Porenbrenner als Strahlungsbrenner anzusehen.
Nachteilig bei den bisher bekannten Porenbrennern ist, dass diese mit kalter Verbrennungsluft betrieben werden und die Abgaswärme entweder ungenutzt direkt in die Atmosphäre entweicht oder über spezielle Wärmetauschersysteme zurückgewonnen werden muss, Nachteilig ist weiterhin der Umstand, dass Porenbrenner bekannter Bauart in ein metallisches Gehäuse aus entsprechend hochwertigen Materialien eingebettet werden müssen.
Weiterhin sind im Stand der Technik sog. Regenerativ-Brenner bekannt. Diese weisen grundsätzlich zwei oder mehr Einzelbrenner auf. Unter Einzelbrennern ist in diesem Fall eine Kombination aus räumlich voneinander getrennten Komponenten Brennerkopf und einem sog. Regenerator zu verstehen. Bei einem Regenerativbrenner befindet sich jeweils wenigstens ein Brenner bzw. bevorzugt eine Hälfte einer Brennergruppe im sog. Feuerungsmodus. Der jeweils andere Brenner bzw. die zweite Hälfte der Brennergruppe befindet bzw. befinden sich im sogenannten Regenerativ-Modus. Letzteres bedeutet, dass die sich im Verbrennungsraum befindlichen Abgase der sich im Feuerungsmodus befindlichen Brenner über die im Regenerativ-Modus befindlichen Brennerköpfe bzw. Regeneratoren abgesaugt werden und dort den überwiegenden Teil ihres Wärmeinhaltes an eine Wärmetauschermasse abgeben. Nach einer vorgegebenen Zeit – üblicherweise 60 Sekunden – erfolgt eine Umschaltung, und die bisher im Regenerativ-Modus betriebenen Brenner arbeiten im Feuerungsmodus, und die vorher im Feuerungsmodus betriebenen Brenner werden dann im Regenerativ-Modus betrieben. Dabei nimmt die Verbrennungsluft die vorher in den Regeneratoren gespeicherte Abgaswärme auf.
Dies führt im Vergleich zu Kaltluftbrennern bzw. Warmluftbrennern mit Rekuperativ-Luftvorwärmung zu einer deutlichen Wirkungsgradsteigerung bzw. einer erheblichen Brennstoffersparnis.
Regenerativbrenner werden u. a. in der Stahlindustrie an Wärmebehandlungsöfen sowie in der Aluminiumindustrie an Schmelzöfen eingesetzt. In beiden Fällen handelt es sich um Brenner mit hohem Vorwärtsimpuls und dementsprechend langen Brennflammen, wobei die Brenner in der Regel in die Seitenwände des jeweiligen Ofens integriert sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders energiesparenden und in eine Ofendecke integrierbaren Strahlungsbrenner mit entsprechend flacher Flamme zu schaffen. Ferner soll der Brenner kastengünstig herstellbar sein und dessen ungeachtet sehr hohen Temperaturen standhalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Strahlungsbrenner mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1, mit einer Strahlungsbrenner-Anordnung mit den Merkmalen des Schutzanspruches 23 sowie mit einem Ofen mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 27 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Im Rahmen der Erfindung werden die Vorteile eines Porenbrenners mit den Vorteilen eines Regenerativ-Brenners verbunden.
In vorteilhafter Ausgestaltung kann das Gehäuse zumindest bereichsweise aus Keramik oder einem feuerfestem Material, vorzugsweise aus Feuerfestbeton, bestehen. Durch diese Wahl des Gehäusematerials wird in vorteilhafter Weise eine lange Lebensdauer bei gleichzeitig kostengünstiger und einfacher Herstellung erzielt. Der erfindungsgemäße Regenerativ-Porenbrenner kann damit problemlos für alle üblicherweise an Öfen in der Stahlindustrie gefahrenen Temperaturbereiche eingesetzt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehenen, dass bei dem Regenerativ-Porenbrenner zumindest der Teil des Gehäuses aus einem keramischen oder feuerfesten Material – insbesondere Feuerfestbeton – besteht, welcher in unmittelbarem Kontakt zu dem Innenraum des Ofens steht.
Der Einsatz von Feuerfestbeton weist außerdem den Vorteil auf, dass die thermische Ausdehnung des Gehäuses derjenigen des Porenmaterials angeglichen ist. Deshalb muss keine aufwändige und teure Faserschicht zwischen dem Porenmaterial und der Innenwand des Gehäuses angeordnet werden.
Bei Einsatz des erfindungsgemäß vorgesehenen Regenerativ-Porenbrenners wird die im Abgas gespeicherte Wärmemenge zum Aufheizen des jeweils im Regenerativ-Modus betriebenen Regenerativ-Porenbrenners bzw. dessen Porenmaterials bzw. eines separaten Regenerators genutzt, welche dann im Feuerungsmodus zur Aufwärmung der kalten Verbrennungsluft zugeführt wird. Damit eine ausreichende Wärmemenge im Porenmaterial für das Intervall des Feuerungsmodus bereitsteht, ist das Volumen des Porenmaterials entsprechend groß zu wählen.
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Regenerativ-Porenbrenners kann somit gegenüber dem Stand der Technik eine deutliche Energieeinsparung erzielt werden, ohne dass zusätzlicher apparativer Aufwand notwendig ist.
Alternativ wird als Wärmespeicher neben dem Flammenhalter und der Flammensperre eine dritte Komponente eingeführt, nämlich ein separater Wärmespeicher (Regenerator), der z. B. aus einem SiC-Material (Siliciumcarbid) hergestellt sein kann. Alle drei Komponenten befinden sich dabei bevorzugt innerhalb eines gemeinsamen Brennergehäuses.
Der erfindungsgemäße Regenerativ-Porenbrenner kann vorteilhaft in bestehende Ofenanlagen eingesetzt werden. Er kann weiterhin mit handelsüblichen Zünd- und Überwachungseinrichtungen sowie handelsüblichen Komponenten für die Gas- und Luftversorgung ausgerüstet werden.
In vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse aus Keramik oder feuerfestem Material, insbesondere Feuerfestbeton, von einem Mantel aus Stahlblech (Normalstahl) umgeben ist. Dieser Mantel kann bei der Herstellung des Feuerfestbetongehäuses gleichzeitig als Gießform dienen. An dem Blechmantel können zudem alle Anschlussflansche angebracht bzw. angeformt sein. Diese Anschlussflansche dienen beispielsweise zum Anschluss des erfindungsgemäß vorgesehenen Regenerativ-Porenbrenners an dem Ofen sowie zum Anschluss einer Zuführleitung für Verbrennungsluft, die gleichzeitig auch als Abgasleitung dienen kann. Ein weiterer Anschlussflansch kann für eine Gaszuführungsleitung vorgesehen sein.
Eine Zündeinrichtung kann sowohl in Verbindung mit einer Steuerungselektronik als auch als Überwachungseinrichtung für die Flamme eingesetzt werden.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Strahlungsbrenner-Anordnung sowie einen die erfindungsgemäßen Strahlungsbrenner aufweisenden Ofen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Ofens mit zwei erfindungsgemäßen Strahlungsbrennern (teilweise in Schnittdarstellung), bei denen das flammhaltende Porenmaterial gleichzeitig als Regenerator eingesetzt wird, und
2 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Strahlungsbrenners in einer alternativen Ausführungsform mit separatem Regenerator.
1 zeigt einen Ofen OF mit Seitenwänden OF_S und einer Ofendecke OF_D. In der Ofendecke OF_D sind zwei Aussparungen OF_DA angeordnet, in die Regenerativ-Porenbrenner 1 eingesetzt sind.
Die Anordnung und Anzahl der Regenerativ-Porenbrenner in 1 ist lediglich beispielhaft zu verstehen und ist variabel. Zur besseren Übersichtlichkeit sind Befestigungsanordnungen zur Befestigung der Regenerativ-Porenbrenner 1 an dem Ofen OF nicht dargestellt.
Entsprechend einer konstruktiv besonders einfachen Ausführungsform kann bzw. können ein außen umlaufender Kragen oder Vorsprünge K vorzusehen sein, mittels dessen bzw. mittels derer die Regenerativ-Porenbrenner 1 auf der Oberseite des Ofendeckels OF_D aufliegen und optional mittels Befestigungselementen in dem Ofendeckel bzw. der Ofendecke OF_D befestigt werden.
Die Regenerativ-Porenbrenner 1 weisen jeweils ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2 auf, welches an seiner unteren Stirnseite einen nach innen gerichteten Kragen 2a aufweist, der eine Porenbrenneröffnung 1a bildet. Der Kragen 2a hält ein auch als ”Flammhalter” bezeichnetes Porenmaterial 6, in dem die eigentliche Verbrennung stattfindet, in dem Gehäuse 2. Oberhalb des Porenmaterials 6 ist eine Flammsperrschicht 7 vorgesehen, die ebenfalls aus einem Porenmaterial besteht, welches im Vergleich zu dem flammhaltenden Porenmaterial 6 allerdings feinporiger ausgebildet ist. Insbesondere kann die Flammsperrschicht aus Spinell ausgebildet sein. Oberhalb der beiden Schichten 6 bzw. 7 ist ein Mischraum 3 vorgesehen, in dem eine möglichst homogene Mischung zwischen Luft und dem Brennstoff (z. B. Erd- oder Prozessgas) erzeugt wird.
Jeder der Regenerativ-Porenbrenner 1 weist weiterhin eine (bezogen auf 1) oben in den Mischraum 3 mündende Gaszufuhr 4 auf. Weiterhin ist an der Oberseite eine Frischluftzufuhröffnung 5 ausgebildet, welche gleichzeitig zur Absaugung von Abgasen A aus dem mit B bezeichneten Brennraum dient.
Ein Frischluftgebläse 9 kann über eine Leitung L₃ und Ventile V sowie Leitungen L₁ bzw. L₂ Frischluft in die Frischluftzufuhröffnungen 5 des Regenerativ-Porenbrenners 1 pumpen. Der in der Zeichnung links dargestellte Regenerativ-Porenbrenner 1 befindet sich beispielsweise gerade im Feuerungsmodus, während sich der in der Zeichnung rechts dargestellte Regenerativ-Porenbrenner 1 im Regenerativ-Modus befindet. Im Regenerativ-Modus heizt sich das flammhaltende Porenmaterial durch die zwangsweise hindurch geführten Abgase aus dem Brennraum B auf.
Selbstverständlich gilt dies auch für das als Flammsperrschicht wirkende Porenmaterial 7, das ebenfalls eine gewisse Wärmemenge aus dem hindurchströmenden Gasstrom speichert; insofern bewirkt das flammhaltende Porenmaterial 6 die Regeneratorfunktion letztlich in diesem Fall nur teilweise.
Die jeweilige Betriebsart kann durch eine Steuerung der Ventile V sowie der Gaszufuhr eingestellt werden, was durch eine (nicht dargestellte) Steuereinrichtung taktweise – z. B. im Minutentakt – bewirkt wird.
Mittels einer Zündeinrichtung Z kann der Regenerativ-Porenbrenner 1 gezündet werden, derart, dass eine Flamme F bzw. hiervon ausgehende Strahlungswärme durch die Aussparung OF_DA in den Brennraum B eintritt. Über eine Leitung L₄ wird das Abgas mittels eines Gebläses 10 in Richtung eines Kamins 11 befördert.
In einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strahlungsbrenners 1', der schematisch in 2 dargestellt ist, kann der Regenerator auch als gegenüber dem Porenmaterial separates Bauteil ausgebildet sein. In 2 sind gegenüber 1 gleichwirkende Elemente mit gleichen, jedoch mit einem Strich versehenen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Anordnung der Leitungen und Ventile außerhalb des Porenbrenners entspricht dabei der Darstellung in 1 und ist daher nicht erneut dargestellt.
Das Gehäuse 2' ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 aus Keramik ausgebildet und von einem Stahlblechmantel 8' umgeben, der mit einem metallischen Kragen K' an der Ofendecke OF befestigt ist.
Gemäß 2 ist das Porenmaterial 6' als reiner Flammenhalter und damit mit einer vergleichsweise dünnen Schichtdicke konzipiert. Ein separater Regenerator 12 ist oberhalb der Flammsperrschicht 7' angeordnet. Der Regenerator ist im Beispiel aus einem Siliciumcarbid(SiC)-Material hergestellt, das von dem Luft- bzw. Abgasstrom durchströmt wird. Selbstverständlich können für den Regenerator auch andere Materialien mit ausreichender Temperaturbeständigkeit und möglichst hoher Wärmekapazität verwendet werden, z. B. keramische Materialien. Die Flammsperrschicht kann aus Spinell hergestellt sein.
Abweichend von der anhand von 1 beschriebenen Bauweise ist der Brenneraufbau gemäß 2 derart ausgeführt, dass der Mischraum 3' zwischen dem Porenmaterial bzw. dem Flammhalter 6' und der Flammsperrschicht 7' angeordnet ist. Die Gaszufuhr erfolgt in diesem Falle über einen umlaufenden Gasverteilerring 13 direkt in den Mischraum 3'. Dadurch soll verhindert werden, dass bereits innerhalb des Regenerators 6' die Verbrennung vorzeitig und unkontrolliert einsetzt, was bei der in 1 dargestellten Konfiguration bei Aufheizung des Porenmaterials auf die Zündtemperatur des Brennstoffs nicht vollständig ausgeschlossen werden kann.
Der Gasverteilerring 13 hat über den Umfang verteilt mehrere tangential und/oder axial angeordnete Gasdüsen 14, über die das Gas mit hoher Geschwindigkeit in den Mischraum 3' eintritt, damit in dem relativ kleinen Raum ein ausreichend homogenes Gemisch erzielt werden kann. Der eigentliche Flammhalter 6' ist in dieser Ausführungsform relativ dünn ausgebildet, da er bei dieser Variante nicht gleichzeitig als Wärmespeicher (Regenerator) fungiert.
Selbstverständlich ist es prinzipiell auch möglich, beide Ausführungsformen miteinander zu verbinden; d. h. der Regenerator kann durch die Wärmekapazität des Porenmaterials und ein separates Bauelement gemeinsam gebildet werden.
Wenn der erfindungsgemäße Regenerativ-Porenbrenner 1 beispielsweise eine Brennleistung von 300 kW aufweisen soll, empfiehlt es sich, dass der Innendurchmesser an der Austrittsseite des Regenerativ-Porenbrenners in der Größenordnung von ca. 300 mm liegt. Die Stärke der zylindrischen Wandung 2 des vorzugsweise aus Feuerfestbeton ausgebildeten Gehäuses 2 beträgt dabei ca. 150 mm, so dass der Außendurchmesser des Gehäuses ca. 300 bis 500 mm beträgt. Um beispielsweise Taktzeiten in einem Bereich von 30 bis 90 s zu erzielen, wird ein Porenmaterial mit einem Volumen von ca. 35.000 bis 60.000 cm³, vorzugsweise etwa 60.000 cm³, eingesetzt.
Es ist auch möglich, dass die jeweils zusammengehörenden Brenner einer Regenerativ-Porenbrenner-Einrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Hierdurch kann eine weitere Reduzierung der Herstellungskosten sowie des erforderlichen Platzbedarfes erzielt werden.

Claims

Strahlungsbrenner mit einem zu einem Verbrennungsraum (B) hin offenen Gehäuse (2, 2'), in dem ein Porenmaterial (6, 6') zur Verbrennung eines Brennstoff-/Luftgemisches, insbesondere eine Gas/Luftgemisches, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsbrenner als Regenerativ-Porenbrenner mit einem Regenerator ausgebildet ist, der ganz oder teilweise durch das Porenmaterial (6) gebildet oder als in dem Gehäuse (2') angeordnetes separates Bauteil (12) ausgebildet ist, wobei in einem Regenerativ-Modus der Regenerator (6, 12) bei einem Absaugen von heißem Abgas (A) aus dem Verbrennungsraum (B) thermisch aufgeladen wird, und wobei in einem Feuerungsmodus die in dem Regenerator (6, 12) gespeicherte Wärme zur Vorheizung des Brennstoff-/Luftgemisches, falls die Gemischbildung in Strömungsrichtung vor dem Regenerator (6) erfolgt, oder zur Vorheizung der Verbrennungsluft, falls die Gemischbildung in Strömungsrichtung hinter dem Regenerator (12) erfolgt, wieder abgegeben wird.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) zumindest bereichsweise aus Keramik oder einem feuerfestem Material, vorzugsweise aus Feuerfestbeton, gebildet ist.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Regenerator durch das Porenmaterial (6) gebildet ist, wobei das Porenmaterial (6) im Feuerungsmodus als Verbrennungszone und im Regenerativ-Modus zur Abgabe von gespeicherter Wärme dient.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das als Regenerator wirkende Porenmaterial (6) bei einem Absaugen von heißem Abgas (A) aus dem Verbrennungsraum (B) thermisch aufladbar ist, während das heiße Abgas (A) durch eine Brenneröffnung (1a) und das den Regenerator bildende Porenmaterial (6) in Richtung einer Zuführ-/Abluftleitung (5, L₁, L₂, L₄) strömt.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Brenneröffnung (1a) abgewandten Seite des Porenmaterials (6) eine vorzugsweise feinporige Flammsperrschicht (7) angeordnet ist, die das Porenmaterial (6) von einem Mischraum (3) trennt, wobei die Flammsperrschicht bevorzugt aus Spinell besteht.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mischraum (3) eine Gaszuführleitung (4) endet, und dass in dem Mischraum (3) weiterhin die Zuführ-/Abluftleitung (5) endet, die im Brennerbetrieb als Zuführleitung für Frischluft und im Regeneratorbetrieb als Abluftkanal dient.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Regenerator als separater Wärmespeicher (12) innerhalb des Brennergehäuses (2') ausgebildet ist.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der separat ausgebildete Regenerator (12) im Wesentlichen aus einem gasdurchlässig ausgebildeten Siliciumcarbid(SiC)-Material hergestellt ist.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der separat ausgebildete Regenerator (12) von dem Verbrennungsraum (B) durch eine vorzugsweise durch ein feinporiges Porenmaterial gebildete Flammsperrschicht (7'), einen Mischraum (3'), in dem die Gemischbildung erfolgt, sowie das dem Verbrennungsraum (B) unmittelbar zugewandte Porenmaterial (6'), in dem die eigentliche Verbrennung erfolgt, getrennt ist.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eindüsung von Gas als Brennstoff in den Mischraum (3') durch einen den Mischraum umfangsmäßig umgebenden Gasverteilerring (13) mit mehreren tangential und/oder axial angeordneten Düsen (14) erfolgt.
Strahlungsbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 2') zylinderförmig ausgebildet ist, wobei die eine Stirnseite eine Brenneröffnung (1a, 1a') aufweist und wobei die zylindrische Wandung (2, 2') aus Feuerfestbeton ist.
Strahlungsbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 2') eine umlaufende Gehäusewandung aufweist, die das Porenmaterial (6, 6') umschließt, und dass der Querschnitt des Gehäuses (2, 2') rechteckig oder vieleckig ausgebildet ist und die Brenneröffnung (1a, 1a') rund, rechteckig, vorzugsweise quadratisch, oder vieleckig ausgebildet ist.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Gehäuses (2, 2') einen nach innen gerichteten, vorzugsweise angeformten und/oder umlaufend ausgebildeten Kragen (2a, 2a') aufweist, der die Brenneröffnung (1a, 1a') seitlich begrenzt und an dessen nach innen gewandter Seite das Porenmaterial (6, 6') anliegt.
Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 2') ganz oder zumindest bereichsweise aus keramischem Material besteht.
Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich oder vor der Brenneröffnung (1a, 1a') eine Zündvorrichtung (Z) zum Zünden eines Gas-Frischluftgemischs angeordnet ist, wobei die Zündvorrichtung (Z) vorzugsweise zumindest teilweise in dem die Brenneröffnung (1a, 1a') begrenzenden Kragen (2a, 2a') oder der zylindrischen Wandung, vorzugsweise in einem Kanal, angeordnet ist.
Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Wandung des Gehäuses (2, 2a') eine Dicke von 100 bis 200 mm, vorzugsweise von etwa 150 mm, aufweist.
Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine angestrebte Brennerleistung von 300 kW die Brenneröffnung (1a, 1a') eine Querschnittsfläche von 500 cm² bis 900 cm², vorzugsweise 700 cm², aufweist.
Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im Falle eines separat ausgebildeten Regenerators bevorzugt aus SiC bestehende Porenmaterial (6, 6') für eine 300 kW-Brennerleistung ein Volumen von 35.000 cm³ bis 60.000 cm³, bevorzugt ein Volumen von etwa 60.000 cm³ aufweist.
Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Porenmaterial (6, 6') aus Aluminiumoxid, Siliziumcarbid oder Zirkoniumoxid oder einer Mischung dieser Verbindungen gebildet ist.
Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regenerativ-Porenbrenner (1, 1') als Flachflammenbrenner ausgebildet ist, dessen Flamme im Wesentlichen innerhalb des Porenmaterials (6, 6') brennt und nicht oder kaum aus der Porenoberfläche austritt.
Strahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2, 2') von einem Mantel aus Stahlblech (8, 8') umfasst ist, welcher vorzugsweise als Gießform für den das Gehäuse bildenden Feuerfestbeton dient, wobei an dem Mantel aus Stahlblech varzugsweise Befestigungsmittel (K, K') zum Befestigen des Regenerativ-Porenbrenners an einem Ofen (OF) angeordnet, insbesondere angeformt, sind.
Strahlungsbrenner nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Mantel (8, 8') mindestens ein Befestigungsflansch zum Anschluss von Zuführ- und/oder Abgasleitungen (L₁, L₂) angeordnet ist bzw. sind.
Strahlungsbrenner-Anordnung, bestehend aus mindestens zwei als Regenerativ-Porenbrenner ausgebildeten Strahlungsbrennern (1, 1') nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einer Steuerungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuerungseinrichtung schaltbare Ventile (V) vorgesehen sind, derart, dass die Zuführ-/Abluftleitung (L₁, L₂) jedes Porenbrenners im Feuerungs-Modus mit einer Frischluftzufuhrquelle (9) und im Regenerativ-Modus mit einer Abgasleitung (L₄, 11) verbunden wird.
Strahlungsbrenner-Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung die Porenbrenner (1, 1') alternierend im Feuerungs-Modus und im Regenerativ-Modus betreibt, wobei gleichzeitig mindestens ein Porenbrenner in den Feuerungs-Modus und mindestens ein Porenbrenner in den Regenerativ-Modus geschaltet ist bzw. betrieben wird.
Strahlungsbrenner-Anordnung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Porenbrenner (1, 1') über vier Schaltventile (V) mit der Frischluftquelle oder der Abgasleitung verbindbar sind.
Strahlungsbrenner-Anordnung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Porenbrenner in einem Gehäuse aus Keramik oder Feuerfestbeton angeordnet sind, wobei die einzelnen Austrittsöffnungen der Porenbrenner voneinander mittels mindestens einer Trennwand getrennt sind.
Ofen mit wenigstens einem Strahlungsbrenner oder einer Strahlungsbrenner-Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Regenerativ-Porenbrenner (1, 1') in einer Decke (OF_D) oder einer Seitenwand (OF_S) des Ofens (OF) angeordnet ist/sind.
Ofen nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofendecke (OF_D) mindestens eine Aussparung (OF_DA) für ein oder mehrere Regenerativ-Porenbrenner (1, 1') oder ein oder mehrere Regenerativ-Porenbrenner-Anordnungen aufweist, wobei ein Gehäuse des Regenerativ-Porenbrenners (1, 1') bzw. der Regenerativ-Porenbrenner-Anordnung mittels radial nach außen vorstehender Vorsprünge oder mittels eines radial nach außen gerichteten umlaufenden Kragens (K, K') auf der Oberseite der Decke (OF_D) abstützt ist.