DE2153817C3 - Brenner zur Verbrennung von feste brennbare Bestandteile enthaltenden flüssigen Abfallstoffen - Google Patents
Brenner zur Verbrennung von feste brennbare Bestandteile enthaltenden flüssigen AbfallstoffenInfo
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Description
45
Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner zur Verbrennung von feste brennbare Bestandteile enthaltenden
flüssigen Abfallstoffen mit einem zentralen ersten Rohr zur Zuführung der Abfallstoffe und einem
dieses umgebenden zweiton Rohr zur Zuführung von Primärluft, das in der Nähe des flammenseitigen Endes
des ersten Rohres ein Mündungsteil aufweist.
Bekannt ist ein Altölbrenner der eingangs genannten Art (Zeitschrift »Brennstoff-Wärme-Kraft«, 20 (1968),
Nr. 9, S. 421), bei dem das zu verbrennende Altöl über ein dünnes zentrales Rohr zugeführt wird. Vor der
Austrittsstelle des zentralen Rohres befindet sich ein Diffusor. Die über ein das zweite Rohr umgebendes
Mantelrohr zugeführte Verbrennungsluft kann erst am Ende dieses Diffusors mit dem Gemisch aus Altöl und
der zum Zerstäuben des Öles dienenden Primärluft in Berührung kommen. Im öl enthaltene feste Partikel
werden sich z. T. am Diffusor und z. T. vor dem Diffusor am Boden der Brennkammer festsetzen und dort
verkracken. Der bekannte Brenner ist deshalb nicht für die Verbrennung von Altölen geeignet, die einen
größeren Anteil an festen Bestandteilen enthalten, sofern diese nicht herausgefiltert werden, was
zusätzlichen Arbeitsvorgang bedeutet, der die Abfallbji seitigung wesentlich verteuert Qä?
Bekannt ist auch ein Gasbrenner (DT-PS 6 80057f?
der ein axial verschiebbares Rohr für die Gaszuführungi
aufweist in dem eine Stange verschiebbar ist die -äjif
einem Ende einen Kegel trägt, der zusammen mit <jej|
Mündung des Gasrohres einen ringförmigen Austritt^! spalt begrenzt Durch Verschiebung des Rohres und owl
Stange in Längsrichtung des Gasrohres ist eüie Leistungsregelung möglich. .J ;3j
Bekannt ist ferner ein ölbrenner (US-PS 32 24488p bei dem vor der Brennerdüse ein Glühkopf angeordnet!
ist Dieser hat u.a. die Aufgabe, im Falle eirjes; unbeabsichtigten Erlöschens der Flamme eine selbsttÖti-J
ge Wiederzündung zu bewirken. Der bekannte Brenner! ist in erster Linie für leichtes Heizöl bestimmt, wie es in üblichen
Wohnhausheizungen verbrannt wird. Solches : Heizöl enthält praktisch keine festen Bestandteile. Üfei
dem bekannten Brenner sind deshalb keine Vorkehrung
gen getroffen, um auch die vollständige Verbrennung fester Bestandteile zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß auch die in den Abfallstoffen enthaltenen festen Bestandteile vollständig verbrannt werden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein das zweite Rohr umgebendes drittes
Rohr zur Zuführung von Blasluft vorgesehen ist, das in der Nähe des als Ringdüse ausgebildeten Mündungsteils
des zweiten Rohres in einer Ringdüse endet.
Die aus dem dritten Rohr austretende Blasluft verhindert das vorzeitige Nachuntenfallen der festen
Teilchen, und trägt diese in die I lamme, wo sie dann vollständig verbrennen. Dadurch ist es möglich, auch
solche Abfallstoffe zu verbrennen, die einen großen Anteil an festen Bestandteilen enthalten. Das zentrale
erste Rohr kann bis zu seiner Mündung hin einen großen Querschnitt haben, da die Mündung des zentralen
Rohres nicht die Aufgabe hat, Brennstoff mit hoher Geschwindigkeit auszustoßen, sondern lediglich die
Aufgabe der Zuführung der Abfallstoffe zu erfüllen hat. Die Zerstäubung, sofern man davon überhaupt sprechen
kann, wird durch die aus dem zweiten Rohr austretende Luft bewirkt. Ein großer lichter Querschnitt für das
innere Rohr ist für die Zuführung von Abfallmaterial mit festen Bestandteilen besonders vorteilhaft. Der aus dem
Ringraum zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr austretende Luftstrahl dient in erster Linie zur Formung
der Flamme und zur ersten Vermischung des Abfallstoffes mit Verbrennungsluft. Dieser Luftstrahl könnte
jedoch alleine nicht verhindern, daß feste Teilchen aus der Flamme heraus nach unten zu fallen versuchen.
Diese Aufgabe erfüllt jedoch die aus dem dritten Rohr austretende Blasluft. Dadurch ist es möglich, nicht
gefilterte Abfallstoffe über den Brenner in den Brennraum einzuführen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das dritte Rohr von einem der Zuführung von Sekundärluft
dienenden Mantelrohr umgeben und auf dem dritten Rohr in der Nähe von dessen flammenseitigem Ende
eine Stauscheibe angeordnet, deren Außenumfang zusammen mit der Innenwandung des Mantelrohres
einen ringförmigen Durchlaß begrenzt. Durch die Zuführung der Sekundärluft über ein das dritte Rohr
umgebendes Mantelrohr kann eine besonders günstige Luftführung erreicht werden. Mit Hilfe der Stauscheibe
kann die Verwirbelung der Luft und ihre Lenkung noch
weiter verbessert werden. Die vorzugsweise vorgesehene Verschiebbarkeit der Stauscheibe gestattet die
Einste' ing optimaler Strömungsverhältnisse derart, daß ein Abreißen der Flamme verhindert wird. Die
Möglichkeit der Axialverschiebung der Scheibe gestat- s tet auch, eine Einstellung der Breite des zum Mantelrohr
hin verbleibenden Ringschlitzos. wenn sich das Mantelrohr nach vorne hin verjüngt, wie dies gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist.
Zur weiteren Anpassungsmöglichkeit des Brenners an günstigste Strömungsverhältnisse kann das zweite
und das dritte Rohr axial verschiebbar sein. Diese Axialverschiebung kann auch zur Veränderung der
Ringdüsen benutzt werden, wenn sich der Ringraum zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr und der
Ringraum zwischen dem zweiten und dem dritten Rohr in der Nähe der Rohrenden verengt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung begrenzt die Vorderkante des Mantelrohres zusammen
mit einer Brennkammer einen Luftschutz für den
Eintritt von tertiärer Verbrennungsluft und Kühlluft. Die durch den Schlitz eintretende Luft bewirkt eine
wirksame Kühlung der Wand des Verbrennungsraumes.
Stromab der Mündung der Rohre ist vorteilhafterweise
ein Glühkopf angeordnet. Unverbrannte Teile des Abfallstoffes, die auf diesen Glühkopf gelangen,
verbrennen dann bei ihrer Berührung mit dem Glühkopf vollständig. Der Glühkopf hat z. B. eine Temperatur von
1.200 bis 1.400" C. Der Glühkopf bewirkt auch nach vorübergehendem Austritt nicht brennbarer Stoffe aus
dem Brenner eine Wiederzündung, wie dies aus der bereits erwähnten US-PS 32 24 488 an sich bekannt ist.
In der Zeichnung ist ein Querschnitt durch einen Brenner dargestellt.
Der Brenner hat ein erstes Rohr 1, ein dieses umgebendes zweites Rohr 2 und ein das zweite Rohr 2
umgebendes drittes Rohr 3. Die Rohre sind innerhalb eines insgesamt mit 4 bezeichneten Mantelrohres
angeordnet. Auf dem dritten Rohr 3 befindet sich eine
Stauscheibe 5 und eine l.citblechanordnung 6. Zur Gesamtanordnung gehört auch eine Brennkammer 7
mit einer Wasscrbrause 8. In der Brennkammer 7 ist ein
Glühkopf 9, der als Ring ausgebildet sein kann, angeordnet. Die genannten Einzelteile und ihr Zusammenwirken
werden nachfolgend genauer beschrieben.
Das Mimtelrohr 4 hat eine Eintrttskammer 10 mit
einem Luftcintrittsstutzen II. Die Kammer 10 ist .111
einer Seite durch einen Deckel 12 abgeschlossen. Im Zentrum des Deckels 12 befindet sich ein I lalterungsteil
13 für die Anordnung aus den Rohren 1, 2 und 3.
Das äußere Rohr 3 wird an einem Deckel )4 und am Ende des Halterungsteilcs 13 geführt. Zur Abdichtung
nach außen dient eine Stopfbüchse 15.
Im äußeren Rohr 3 ist das Rohr 2 geführt. Am
hinteren Ende ist eine Stopfbüchse 16 und ein Deckel 17 angeordnet, wobei der Deckel 17 /.ugleich zur Führung
des Rohres 2 dient. In der Nähe des vorderen Endes sind Zentrierstücke 18 vorgesehen, z.B. drei um 120°
gegeneinander versetzte Führungsstücke.
Im Rohr 2 ist das Rohr 1 gelagert, und /war ganz
entsprechend wie das Rohr 2 im Rohr 3. wobei zui Führung wieder ein Deckel 19 sowie Führungsstücko 20
in der Nähe des vorderen Endes dienen. Auch hier ist eine Stopfbüchse 21 vorgesehen.
An den Ringraum 22 zwischen dem äußeren Rohr 3 und dem inneren Rohr 2 ist eine Druckluftleitung 23
angeschlossen, während an den Ringraum 24 zwischen den Rohren 1 und 2 eine Druckluftleitung 25
angeschlossen ist.
Die Leitblechanordnung 6 hat eine Nabe 26, auf der sich viele Bleche 27 befinden, die zur Achse des
Brenners schräggestellt sind. Die Nabe 26 läßt sich längs des Rohres 3 verschieben und kann in jeder
Verschiebelage mittels einer Stellschraube 28 festgestellt werden. Die Stauscheibe 5 hat ebenfalls eine Nabe
29 mit Stellschraube 30 und kann ebenfalls längs des Rohres 3 verschoben werden. Der äußere Rand 31 der
Stauscheibe 5 bildet den inneren Rand eines Durchlasses 32, in dem keilförmige Drallbleche 34 angeordnet
sind.
Das äußere Rohr 3 hat an seinem vorderen Ende eine
Einziehung 35, die eine Verengung des Ringraumes 22 bis auf eine verhältnismäßig enge Ringdüse 36 bewirkt.
Am vorderen Ende des zweiten Rohres 2 ist ein hohlkegelförmiger Einsatz 37 vorgesehen, der eine
Verengung des Ringraumes 24 zu einer schmalen Ringdüse 38 bewirkt.
in der Brennkammer 7 befindet sich der Verbrennungsraum
39. In diesem Verbrennungsraum 38 ist der bereits erwähnte Glühkopf 9 befestigt, und /war über
Halterungen 40. die an die Brennkammer« and angeschweißt
sind.
Die Brennkammer 7 hat eine Austriitsöffnung 41 für
die verbrannten Gase. Diese müssen jedoch zunächst eine Waschstrecke 42 durchströmen, in der Staubteilchen
ausgewaschen und auch schädliche Gase neutralisiert werden können. Das Waschwasser tritt aus einem
Brausekopf 43 aus und strömt über eine Leitung 44 ab. Bei einer Verbrennung auf See wird aus dem
Brausekopf 43 Seewasscr ausgesprüht. In diesem Fall können auch chlorhaltige Abfallstoffe ohne jeden
Zusatz verbrannt werden.
Das vordere Ende 51 des Mantelrohres 4 hat vom
vorderen Ende 52 der Brennkammer 7 einen Abstand, so daß zwischen beiden ein Schiit/ 50 verbleibt.
Der Brenner arbeitet wie folgt.
Der zu verbrennende Abfallstoff w ird im Rohr 1 entsprechend dem Pfeil 45 zugeführt. Über den
Ringraum 24 /wischen den Rohren I und 2 strömt entsprechend den Pfeil 46 Primärluft zu, die sich sofort
mit dem Abfallstoff vermischt. Der Ringstrahl, der aus
der Ringdüse 38 austritt, hat eine konvergente Form,
wobei der Konvergenzpunki etwa bei 47 liegt. -Xuch
über den Ringraum 22 w ird Druckluft zugeführt, die aus der Düse 36 austritt. Auch dieser Luftstrahl ist
konvergent, wobei jedoch tier Konvergenzpunkt 48 wesentlich weiter vorne liegt als der Punkt 47. Feste
SlolTieilchen. die vom Luftstrahl, der aus der Ringdüse
38 austritt, nicht in der Schwebe gehalten werden können, werden vom aus der Ringdüse 36 austretenden
Luftstrahl mn in die Flamme getragen und verbrennen dort vollständig.
Einige der festen Teilchen weiden auch auf den Glühkopf 9 aufprallen und dort vollständig verbrennen.
Über den Schiit/ 50 wird tertiäre Luft angesaugt, die
einmal zusätzlich zur Verbrennung beiträgt und zum anderen eine Kühlung der Wand der Brennkammer 7
bewirkt.
Die Möglichkeit de Verschiebung sowohl der Leitblechanordnung 6 als auch der Stauscheibe 6 als
auch der Rohre 1, 2 und 3 gestattet die Einstellung des Brenners auf die jweils günstigsten Strömungsverhältnisse.
Der Brenner ist sowohl zur Verwendung in einer stationären Verbrenniingsanlage als auch in einer auf
einem Schiff montierten Verbrennungsanlage geeignet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Brenner zur Verbrennung von feste brennbare Bestandteile enthaltenden flüssigen Abfallstoffen
mii einem zentralen ersten Rohr zur Zuführung der Abfallstoffe und einem dieses umgebenden zweiten
Rohr zur Zuführung von Primärluft das in der Nähe des flammenseitigen Endes des ersten Rohres ein
Mündungsteii aufweist dadurch gekennzeichnet,
daß ein das zweite Rohr (2) umgebendes drittes Rohr (3) zur Zuführung von Blasluft
vorgesehen ist, das in der Nähe des als Ringdüse (38) ausgebildeten Mündungsteils des zweiten Rohres (2)
in einer Ringdüse (36) endet. '5
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das dritte Rohr (3) von einem der Zuführung von Sekundärluft dienenden Mantelrohr
(4) umgeben ist und daß auf dem dritten Rohr (3) in der Nähe von dessen flammenseitigem Ende eine zo
Stauscheibe (5) angeordnet ist, deren Außenumfang zusammen mit der Innenwandung des Mantelrohres
(4) einen ringförmigen Durchlaß (32) begrenzt.
3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauscheibe (5) längs des dritten
Rohres (3) verschiebbar und in jeder Lage feststellbar ist.
4. Brenner nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Mantelrohr (4)
zu seinem in Höhe der Enden der Rohre (1, 2, 3) befindlichen Ende hin verjüngt
5. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
(2) und das dritte Rohr (3) axial verschiebbar ist.
6. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß stromab
von der Mündung der Rohre M, 2,3) ein Glühkopf (9) angeordnet ist.
7. Brenner nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderkante (51)
des Mantelrohres (4) zusammen mit einer Brennkammer (7) einen Luftschlitz (50) für den Eintritt von
tertiärer Verbrennungsluft und Kühlluft begrenzt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (3)
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DE2153817A1 DE2153817A1 (de) | 1973-05-03 |
DE2153817B2 DE2153817B2 (de) | 1976-10-21 |
DE2153817C3 true DE2153817C3 (de) | 1977-06-08 |
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