DE2830885A1 - Vorrichtung zur verbrennung von gasfoermigen und fluessigen brennstoffen - Google Patents

Vorrichtung zur verbrennung von gasfoermigen und fluessigen brennstoffen

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DE2830885A1
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steam
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tube
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Hershel E Goodnight
Richard R Martin
Robert D Reed
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Zinklahoma Inc
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John Zink Co
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    • 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
    • F23D14/62Mixing devices; Mixing tubes
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Description

"Vorrichtung zur Verbrennung von gasförmigen und flüssigen Brennstoffen"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbrennung von gasförmigen und flüssigen Brennstoffen in Verbrennungszonen, wobei eine nur minimale Menge an NO entstehen soll. In diesen Zusammenhang soll eine Vermischung von Dampf und Luft mit dem Brennstoff vorgenommen werden, wenn letzterer mit hoher Geschwindigkeit aus in einem Brennstoffrohr vorhandenen Düsen austritt 3 bevor er in die Verbrennungszone eintritt.
Die bekannte Tatsache, daß Oxide des Stickstoffs (NO ) in unterschiedlichem Maße in allen Verbrennungsgasen auftreten, bietet Anlaß zur Besorgnis, und Regierungs- und Verwaltungskommissionen sind dabei, zulässige Konzentrationen von NO auf neue und niedrigere vorgeschlagene Maximalwerte festzulegen, und zwar gemessen in ppm. Es ist daher wichtig, die Bildung von NO auf ein Mindestmaß zu beschränken.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zu schaffen, in der Niederdruckdampf und primäre Verbrennungsluft mit dem Brennstoff vermischt werden können, bevor dieser in die Verbrennungszone eintritt, wodurch bei der Verbrennung nur eine minimale Menge an NO entsteht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Schaffung eines Brennstoffrohres gelöst, durch das gasförmiger oder flüssiger Brennstoff unter Druck geschickt werden kann, um aus mehreren Düsen oder Öffnungen auszutreten, die mit ihren Achsen in radialen Ebenen liegend in das Rohr eingebohrt sind und in bezug auf die Achse des Brennstoffrohres einen
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gewählten Winkel aufweisen. Der aus diesen öffnungen austretende Brennstoff strömt entlang der Oberfläche eines Kegels und erzeugt dadurch eine dünne konische Brennstoffwandj die in einer gewissen Entfernung von der Austrittsstelle des Brennstoffs aus der Öffnung gezündet wird. Das Brennstoffrohr ist im Inneren einer Leitung größeren Durchmessers koaxial angeordnet3 die Brennrohr genannt wird. In dem Ringspalt zwischen dem Brennstoffrohr und dem Brennerrohr befindet sich ein Strom aus mit Luft vermischtem Dampf, der eine erhebliche Geschwindigkeit aufweist und sich so bewegt, daß er die Brennstoffstrahlen ganz in der Nähe ihrer Austrittsstelle aus den Öffnungen schneidet, also dort, wo sie sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen, so daß eine innige, turbulente Vermischung des Dampfes und der Luft mit dem Brennstoff eintritt, bevor diese in die Verbrennungszone wandern.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Dampf in den Ringraum durch mehrere Öffnungen, die durch das Brennerrohr hindurchgebohrt sind, von einer ringförmigen Kammer aus, die das Brennerrohr umgibt, eingeblasen, der Dampf unter niedrigem Druck zugeführt wird.
Ein überdruck von 4,54 kp oder weniger reicht aus, um eine adäquate Geschwindigkeit zu erzeugen, aufgrund derer der Primärluftstrom in den Ringraum eintritt, sowie auch eine ausreichende Geschwindigkeit zu erzeugen, aufgrund derer eine turbulente Vermischung mit den Brennstoffstrahlen vor der Verbrennung erfolgt, sobald diese die Brennstofföffnungen verlassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform treten die Dampfstrahlen aus einem das Brennstoffrohr umgebenden Ringraum aus, wobei sie jedoch in axialer Richtung von dem Ende des Brennstoffrohres entfernt liegen. Die Dampfstrahlen treten im wesentlichen in Längsrichtung in den Ringraum hinein
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und bewirken ein Einsaugen von Luft, die sich mit dem Dampf vermischt und im Ringraum abwärtsströmt.
Bei einer dritten Ausführungsform werden die Brennstoffstrahlen und die Dampfstrahlen in das offene Ende des Brennerrohres eingespeist, das an seinem entfernt liegenden Ende mit einem Brenner in Verbindung steht, der beispielsweise durch eine Wand eines Ofens gesteckt ist. Die Dampfstrahlen und Brennstoffstrahlen saugen einen Primärluftstrom an, und alle drei Komponenten werden turbulent vermischt, wenn sie im Brennerrohr zum Brenner hin abwärtsströmen, der sich an dem abgelegenen Ende befindet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 4 und 5 Ansichten längs der Linien 4-4 bzw. 5-5 in Fig. 3,
Fig. 6 eine Ausführungsform für die Verwendung zusammen mit einem flüssigen Brennstoff,
Fig. 7 eine Querschnittsansicht längs der Linie 7-7 in Fig. 6,
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Pig. 8 und 9 zwei zusätzliche Ausführungsformen, bei denen der Brennstoffj Dampf und die Luft in das Ende des Brennerrohres eingeblasen werden und sich bei ihrem Strom in Richtung auf das abgelegene Ende vollständig vermischen, um in die Verbrennungszone einzutreten,
Fig. 10 eine Detailansicht der Sekundärluftsteuerung, und
Fig. 11 eine Ansicht eines Ventilsteuersystems für den Brennstoff und den Dampf.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die allgemein mit 10 bezeichnet ist. Diese Ausführungsform weist ein Brennstoffrohr 12 gewählten Durchmessers und gewählter Länge auf, durch das hindurch Brennstoff, beispielsweise ein Gas, entsprechend den Pfeilen 14 strömen kann. Das entferntliegende Ende, das in eine Öffnung in einer nicht dargestellten Ofenwand eingesteckt ist, wird von einem Körper 16 verschlossen. Mehrere öffnungen 18 sind in das geschlossene Ende des Körpers l6 eingebohrt. Diese öffnungen liegen in radialen Ebenen unter einem gewählten Winkel 17 in bezug auf die Achse des Brennstoffrohres. Wenn also Brennstoff unter Druck dem Inneren des Rohres 12 zugeführt wird, dann entstehen mehrer.e Brennstoff strahlen, die sich entlang den Pfeilen bewegen und eine im wesentlichen dünne, konische Brennstoffwand bilden. Das Bezugszeichen 51 deutet auf die konische Wand aus Brennstoff, Dampf und Luft in der Verbrennungszone, und diese Strömung saugt einen zusätzlichen Sekundärluftstrom gemäß dem Pfeil 36 rund um einen konischen Schirm 34 an, der an dem entfernten Ende des Brennerrohres 11 angebracht ist.
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Es sei hier kurz bezug genommen auf Fig. 10, in der eine herkömmliche Brennerwand 62 dargestellt ist, die eine Öffnung 64- aufweist, in die das Brennerrohr, das mit 172 bezeichnet ist und der konische Schirm 174 eingesetzt sind. Die mit 170 bezeichnete Konstruktion stellt ein Luftregister dar, das an der Ofenwand angebracht ist und an seinem äußeren Ende die Platte 26 von Fig. 1 trägt, die einen Teil der Kammer bildet und an dem Brennerrohr angebracht ist. Das Luftregister ist derjenige Körper, der die Brenneranordnung trägt, wie in Fig. 1 dargestellt.
Ferner wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 festgestellt, daß dem Brennstoffrohr I80 mit Hilfe der Leitungsvorrichtung, die durch die gestrichelte Linie 184 angedeutet ist, Brennstoff zugeführt wird, und daß der Dampfraum eine Austrittsrohrleitung 182 aufweist, durch die hindurch Dampf gemäß dem Pfeil I86 zugeführt wird. Insoweit ist diese Konstruktion bekannt. Die Verbesserungen beziehen sich auf Details der Brenneranordnung, wie sie in Fig. dargestellt sind.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1, aus der ersichtlich ist, daß das Brennstoffrohr 12 im Inneren des Brennerrohres 11 durch radiale Stützen 19 getragen wird.
In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform der hier beschriebenen Vorrichtung dargestellt, die Ähnlichkeit hat mit der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, und zwar insofern, als auch sie ein Brennstoffrohr 12a aufweist, das im Inneren eines Brennerrohres 11a durch eine Stütz-
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vorrichtung 19 etc. zentriert ist. Brennstoff wird gemäß dem Pfeil 14 zugeführt und strömt in dem Brennstoffrohr zu dem Endverschluß 16, der mit mehreren schrägen Öffnungen 18 versehen ist, durch die hindurch der Brennstoff gemäß den Pfeilen 15 ausströmt. Die Achsen dieser Öffnungen sind unter einem gewissen Winkel 17 zur Achse des Brennstoffrohres angeordnet.
Bei dieser Ausführungsform ist das Brennerrohr kürzer, wobei sein äußeres Ende mit 50 bezeichnet ist. Die Dampfkammer bei dieser Ausführungsform ist mit Hilfe von Schrauben 58 an der Platte 42 befestigt, die ihrerseits mit dem Brennstoffrohr verschweißt ist. Die Platte 44 trägt die Dampfkammer 46, und die obere Platte der Dampfkammer trägt das Brennerrohr entsprechend den Füßen 52, die an dem Brennerrohr und der Kammer angeschweißt sind. Zwischen der Innenwand der ringförmigen Dampfkammer 46 und dem Brennstoffrohr 12a befindet sich ein schmaler Ringspalt 49. Mehrere Öffnungen 47 sind in die äußere Platte der Dampfkammer eingebohrt,so daß Niederdruck-Dampfstrahlen gemäß dem Pfeil 48 mehr oder weniger in Längsrichtung in das offene Ende 50 des Brennerrohres eintreten. Dadurch wird ein Luftstrom in die Öffnung 22A zwischen der Kammer 46 und dem Ende 50 des Brennerrohres eingesaugt.
Wie aus Pig. 1 hervorgeht wird der Niederdruckdampf der Kammer mit Hilfe der Rohrleitung 54 zugeführt, und der Dampf strömt dann gemäß dem Pfeil 57 in die Kammer 46 und bei 48 aus der Kammer heraus in den Ringraum 13-
Fig. 4 ist eine Schnittansicht längs derlinie 4-4 in Fig.3 und zeigt den konstruktiven Aufbau des Brennstoffrohres 12A
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der Stützbeine 52 des Brennerrohres HA und der Dampfkammer 46.
Fig. 5 ist eine Ansicht längs der Linie 5-5 in Pig. 3 und zeigt die Tragplatte 52, die an dem Brennstoffrohr durch Schweißnähte 43 befestigt ist, ferner das Brennstoff rohr 12A und die Dampfleitung 54> wobei sich eine ringförmige öffnung 56 zwischen der Dampfleitung und der Platte 42 befindet.
Gemäß Fig. 1 wird die durch den Dampf angesaugte Luft von außerhalb des Luftregisters (170 in Fig. 10) angesaugt, um die durch das Register zugeführte Luft zu ergänzen, während bei der Ausfuhrungsform von Fig. 3 die vom Dampf angesaugte Luft von innerhalb des Luftregisters genommen wird, um die gesamte Luft (21A in Fig.3 und 178 in Fig. 10) der Registersteuerung zu unterwerfen. In Fig. 1 ermöglicht die Luft 21 eine Vergrößerung der Brennerkapazität j weil eine größere Luftmenge vorhanden ist, als durch das Luftregister, das bei 17O in Fig. 10 gezeigt ist, hindurchströmen kann.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, die für einen flüssigen Brennstoff Verwendung findet. Der Hauptunterschxed ist ein Zerstäuber 82, der an dem Ende des Brennstoffrohres angeordnet ist. Die Düsen oder Öffnungen 84 des Zerstäubers erzeugen Strahlen hoher Geschwindigkeit aus feinen Brennstofftröpfchen, die entlang der Oberfläche eines Kegels 86 fliegen. Das Brennerrohr 66 und die Dampfkammer 70 entsprechen im wesentlichen den in Fig. 1 gezeigten Elementen. Das Brennerrohr ist bei 69 an eine Stützplatte 68 angeschweißt, die ihrerseits an dem Luftregister befestigt ist, wie in Fig. 10 dargestellt.
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Die mit βθ bezeichnete Brenneranordnung wird in die Öffnung 64 in der Wand 62 eingesetzt, und der Brennstoffstrom zusammen mit dem eingesaugten Dampf und der Luft, wie bei 86 angedeutet ist, bildet eine konische Flamme 3 die sich in den Raum 85 innerhalb des Brenners hineinerstreckt. Die Sekundärluft, die in die Öffnung 64 eingesaugt wird, wird durch die Pfeile 88 gekennzeichnet. Das in Fig. 6 nicht dargestellte Luftregister bietet eine Steuerung für die Sekundärluftmenge. Falls gewünscht, läßt sich an dem Brennstoffrohr 74 und seinem äußeren Ende eine Lufttür anbringen, mit der die Primärluftmenge 75 gesteuert werden kann, die in den Ringraum 6l einströmt, wobei sie von den Dampfstrahlen 78 eingesaugt wird, die aus der Dampfkammer 70 durch die Öffnungen 77 entweichen. Niederdruckdampf wird der Dampfkammer durch die Rohrleitung 72 entsprechend dem Pfeil 73 zugeführt. Die Luft 75 und der Dampf 78 bilden zusammen ein Gemisch, das durch die Pfeile 80 angedeutet ist und sich in dem Ringraum 6l entlangbewegt, um sich, wie durch die Pfeile 8OA angedeutet mit dem Brennstoffstrom im Bereich der Düsen 84 zu vermischen und dann in die Verbrennungszone hineinzuströmen.
Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht der Dampfkammer längs der Linie 7~7 in Fig. 6. Alle Teile tragen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 6, so daß keine weitereen Erläuterungen erforderlich sind.
In den Fig. 1, 3 und 6 werden Dampf und Luft getrennt transportiert und mit dem Brennstoff vermischt, wenn dieser aus den Öffnungen des Brennstoffrohres austritt, und zwar unmittelbar vor der Verbrennung.
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In den Fig. 8 und 9 sind zwei andere Ausführungsformen dargestellt, die sich etwas voneinander unterscheiden, jedoch in bezug auf die Tatsache gleichen, daß das Brennstoffrohr außerhalb des Brennerrohres endet und das Brennerrohr der Verbrennungszone ein Gemisch aus Brennstoff, Luft und Dampf zuführt, das innerhalb des Brennerrohres vorgemischt worden ist.
In Fig. 8 ist das Brennerrohr mit 102 bezeichnet. Koaxial zu dem Brennerrohr sind ein Brennstoffrohr 106 und ein Dampfrohr 108 angeordnet, die konzentrisch liegen. Ringplatten 110 und 112 verschließen die Enden des Dampfrohres, während die Platte 114 das Brennerrohr verschließt. Eine Eintrittsrohrleitung 122 für Niederdruckdampf führt Dampf heran, der gemäß den Pfeilen 124 strömt. An dem entfernt gelegenen Ende, das in einem bestimmten Abstand 132 von dem Ende 134 des Brennerrohres 102 angeordnet ist, sind Öffnungen II6 in der Ringplatte 112 vorgesehen, aus denen der Dampf im Inneren des Dampfrohres IO8 austreten kann. Diese Öffnungen erzeugen Dampfstrahlen 126, die koaxial in das offene Ende 134 des Brennerrohres einströmen.
Brennstoff wird gemäß dem Pfeil 14 zugeführt und strömt im Brennstoffrohr entlang und aus dem entferntgelegenen Ende durch eine oder mehrere Längsöffnungen bzw. Längskanäle II8 gemäß dem Pfeil 120 nach außen. Der unter hohem Druck stehende Brennstoff erzeugt einen Hochgeschwindigkeitsbrennstoff strahl 120, der zusammen mit den Dampfstrahlen 126 einen Primärluftstrom 128 einsaugt. Innerhalb des Brennerrohres 102 findet eine vollständige und turbulente Vermischung des Dampfes, Brennstoffs und der Luft statt, wodurch ein Gemischstrom entsteht, der sich axial im Brennerrohr gemäß den Pfeilen 13O zu dem entfernt ge-
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legenen Ende bewegt, wo das Gemisch durch einen nichtdargestellten herkömmlichen Brenner in die Verbrennungszone eingespeist wird.
In Pig.9 ist eine andere Ausführungsform der Vorrichtung von Fig. 8 dargestellt, bei der das Brennstoffrohr 156 sich in einer ähnlichen Lage in bezug auf das Brennerrohr 142 befindet, wie das Brennstoffrohr 106 in Fig.8. In Fig. 9 treten Dampfstrahlen aus der Dampfkammer 144 aus» die der Dampfkammer von Fig. 1 ähnlich ist. Das heißt, die Dampfstrählen durchqueren die Wand des Brennerrohres in den Kanälen oder Öffnungen 148 und bewegen sich gemäß den Pfeilen 150. Der Dampf im Inneren des Raumes l46 in der Dampfkammer wird durch eine Niederdruckdampfleitung 142 gemäß dem Pfeil 154 zugeführt. Auf diese Weise saugen die Dampfstrahlen 150 und die Brennstoffstrahlen l66, die von dem entferntliegenden Ende des Brennstoffrohres 156 austreten, einen Primärluftstrom 168 ein. Alle drei Komponenten werden vollständig vermischt und strömen gemäß den Pfeilen 166 in Längsrichtung des Brennerrohres zu dem abgelegenen Ende, wo sie in die Verbrennungszone eintreten. Das Brennerende des Brennerrohres entspricht herkömmlicher Bauart.
Die Menge an eingeblasenem Dampf sollte proportional der Brennstoffmenge sein, um ein richtiges Brennstoff/Dampf-Verhältnis zur Unterdrückung von NO aufrechtzuerhalten. Die Steuerschaltung, wie sie in Fig. 11 dargestellt ist, kann zur Einstellung dieses gewünschten Gewichtsverhältnisses von Brennstoff zu Dampf verwendet werden. Dieses Steuersystem ist nicht neu, jedoch in Verbindung mit der hier beschriebenen Vorrichtung geeignet. Dieses Steuersystem ist nicht notwendigerweise ein Teil der vorliegenden Erfindung, allerdings ist hier festzustellen, daß eine geeignete
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Steuerung des Dampfes und des Brennstoffes auf einer gewählten Gewichtsverhältnisbasis mit zu dem Erfindungsvorschlag gehören soll. Der wesentliche Gedanke der Erfindung liegt darin, daß eine Vorrichtung zur Abgabe von Dampf und Primärluft, die mit dem Brennstoff gemischt werden, bevor die Verbrennungsreaktion eingeleitet wird, geschaffen wird, um die Stickoxide NO zu steuern.
In Fig. 11 ist die Brennstoffrohrleitung 188 dargestellt, die das Brennstoffrohr l80 mit Brennstoff versorgt. Dieser Brennstoff strömt durch ein Steuerventil l87j um dadurch eine dem Brennstoffrohr zuströmende Strömung 184 zu erzeugen. In ähnlicher Weise versorgt die Niederdruckdampfleitung 195 über ein Steuerventil 192 und, falls gewünscht, über ein von Hand gesteuertes Ventil I96 eine Strömung gemäß den Pfeilen I86 zum Dampfeintritt l82 des Brennerrohres. Das Sekundärluftregister ist mit I70 bezeichnet.
Die Steuerleitung 194 führt der Steuerung I89 des Ventils I87 sowie der Steuerung 190 des Ventils 192 ein Steuersignal über I9IA bzw. I9IB zu. Somit verändert sich immer dann, wenn die Brennstoffmenge geändert wird, die Dampfmenge entsprechend, und das Gewichtsverhältnis wird konstant gehalten. Wichtig ist, darauf hinzuweisen, daß bei dieser Vorrichtung Niederdruckdampf, beispielsweise Abdampf, verwendet wird, weil ein unter solchem Druck stehender Dampf alles ist, was zur Verminderung von NO benötigt wird, und die Kosten von Niederdruckdampf erheblich unter denjenigen liegen, welche für einenhöher gespannten Dampf entstehen.
Die Wahl der Dampfabgabe auf Gewichtsprozent-Basis und nicht auf Volumenbasis führt zu einer automatischen Kompensation des zu verbrennenden Brennstoffs. Beispielsweise sind für CH11 15 Gew. % gleich 13,3 Vol.jL Für C^Hg entsprechen 15 Gew.?
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36,6 Vol.$. Für Öl Nr. 6 entsprechen 15 Gew.% 130 Vol.*. Es wird auch darauf hingewiesen, daß ein typischer Gewichtsprozentsat ζ 15 ist. Wenn jedoch der Brennstoff Verbindungen aufweist,die gebundenen Stickstoff enthalten, beispielsweise Rückstandsbrennstofföl oder Ammoniak, dann kann der Betrieb einen größeren Gewichtsprozentsatz Dampf für die geeignete NO -Verringerung erfordern, wie
.X.
Forschungsergebnisse gezeigt haben. Durch die Anwendung dieses Prinzips wurden NO -Reduzierungen von 200 ppm bis 50 ppm erreicht. Eine solche Verringerung ist nur ein Beispiel und nicht notwendigerweise üblich. Auch die 15 Gew.% sind nur als Beispiel zu verstehen und stellen keine Begrenzung dar, so daß auch größere oder kleinere Werte möglich sind.
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Claims (15)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Γι) Vorrichtung zur Verbrennung von gasförmigen und flüssigen Brennstoffen zur NO -Unterdrückung in einer Verbrennungszone, gekennzeichnet durch eine Brennstoffrührvorrichtung mit einem Brennstoffrohr (12) gewählter Länge und gewählten Durchmessers, das an dem entferntgelegenen Ende geschlossen ist, und mehrere symmetrisch um die Achse angeordnete Öffnungen (18) aufweist, deren Achsen auf einer konischen Oberfläche gewählten Winkels (17) liegen, wobei das Brennstoffrohr (12) koaxial in einem Brennerrohr (11) größeren Durchmessers angeordnet ist und zwischen beiden Rohren ein Ringraum (13) gewählter radialer Abmessung gebildet ist, wobei ferner die entferntliegenden ersten Enden des Brennstoffrohres (12) und des Brennerrohres (10) sich im wesentlichen in derselben Ebene befinden und sich das Brennstoffrohr an seinem anderen Ende aus dem Brennerrohr herauserstreckt, ferner durch eine Vorrichtung (184), mit der Brennstoff unter Druck in das Brennstoffrohr (12) an dessen zweitem Ende einführbar ist, so daß der Brennstoff aus den Öffnungen (18) in Form mehrerer Strahlen austritt, die eine kegelförmige Brennstoffwand bilden, ferner durch
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    Deutsche Bank München, Kto.-Nr. 82/08050 (BLZ 70070010)
    Postscheck München Nr. 163397-802
    ORIGINAL INSPECTED
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    eine "Vorrichtung (28, 2.9), mit der mehrere Niederdruckdampfstrahlen in den Ringraum (13) in der Mähe des zweiten Endes (4l) des Brennerrohres (11) einblasbar sind, wodurch ein Primärluftstrom (21) in den Ringraum (13) an dem zweitenEnde des Brennerrohres einsaugbar ist, der sich mit dem ausgeblasenen Dampf (30) vermischt und als Dampf-Luft-Gemisch in dem Ringraum (13) entlangströmt, um sich mit den Brennstoffstrahlen (15) an deren Austrittsstellen aus dem Brennstoffrohr (12) zu vermischen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ringkammer (170) und eine Einrichtung (l82, 186) zur Dampfzufuhr in die Ringkammer, wobei eine Wand der Ringkammer mit mehreren Durchgangsoffnungen (29) versehen ist, die in den Ringraum (13) hineinführen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (170) an dem Brennerrohr (11) befestigt ist und dieses umgibt, und daß die Durchgangsoffnungen (29) von der Ringkammer aus durch die Wand der Ringkammer und die Wand des Brennerrohres (11) in den Ringraum hineinverlaufen.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (46) das Brennstoffrohr (12A) umgibt und in einem gewählten Abstand von dem zweiten Ende (50) des Brennerrohres (llA) angeordnet ist, und daß die Öffnungen (47) in die flache Oberfläche der Ringkammer (46) eingebohrt sind und dem offenen Ende des Ringraums (13) gegenüberliegen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine konische Wandung (34), die an dem entferntliegenden Ende des Brennerrohres (11) angebracht ist, und daß der Winkel der konischen Wandung im wesentlichen gleich dem konischen Winkel (17) der Brennstoffstrahlen ist.
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  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einstellbare Türeinrichtungen (20) zum Verschließen des offenen Endes (4l) des Ringraumes (13).
  7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Verbrennungsraum (85), eine Öffnung (64) in einer den Verbrennungsraum umgebenden Wand und eine Einrichtung, mit der die entferntliegenden Enden des Brenners (60) und des Brennstoffrohres (74) in die Öffnung (64) einsteckbar sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Luftregistereinrichtung (170) über der Öffnung (64) 3 wodurch die Sekundärluft (88), die in den Verbrennungsraum durch d-ie Öffnung (64) einsaugbar ist, steuerbar ist.
  9. 9ν Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff ein Gas ist, das unter einem erheblichen Druck steht.
  10. 10,- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff eine Flüssigkeit ist, die unter Druck steht und zu der eine Zerstäubervorrichtung (82) gehört.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf unter einem Überdruck von mindestens 4,54 kp zur Verfügung steht.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1,- dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf unter einem Überdruck von bis zu 0,9 kp zur Verfügung steht.
  13. 13· Vorrichtung zur Verbrennung -von gasförmigen Brennstoffen bei Unterdrückung der NO -Bildung in einem
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    Verbrennungsraum, gekennzeichnet durch eine Brennerrohrvorrichtung (60), die an ihrem ersten Ende in eine in einer Wandung vorhandene Öffnung (64) einsteckbar ist, die den Verbrennungsraum (85) umgibt, wobei das Brennerrohr eine bestimmte Länge und einen bestimmten Durchmesser aufweist, ferner durch eine Brennstoffrohreinrichtung (74), die koaxial zu dem Brennerrohr (66) angeordnet ist und in ihrem Ende, das sich neben dem zweiten Ende des Brennerrohres befindet, wenigstens eine axiale Öffnung aufweist, und durch eine Einrichtung, mit der gasförmiger Brennstoff unter erheblichem Druck dem Brennstoffrohr zuführbar ist, wodurch wenigstens ein Gasstrahl (86) . in das offene Ende des Brennerrohres (66) einströmt, der Primärluft (88) in das Brennerrohr einsaugt, und durch mehrere Dampfstrahlen (78), die in das Brennerrohr (66) in der Nähe seines zweiten Endes hineinlenkbar sind und dadurch zusätzliche Primärluft (75) einsaugen, wodurch das Gas und der Dampf sowie die Primärluft turbulent vermischbar sind und im Brennerrohr entlang bis zum entferntliegenden Ende strömen und dort in den Verbrennungsraum (85) eintreten.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfstrahlen (78) durch in die Wandung des Brennerrohres (66) eingebohrte öffnungen aus einer Dampfkammer (70) strömen, die das Brennerrohr (66) umgibt.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch (13), dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfstrahlen durch Öffnungen (II6) hindurchtreten, die sich in einer Ringplatte (112) befinden, welche einen Ringraum zwischen dem Brennstoffrohr (IO6) und einem dieses umgebenden koaxialen Dampfrohres abschließt, wobei das zweite Ende des Ringraumes geschlossen ist und eine Ein-
    &09885/08SI
    richtung (122) vorhanden ist, durch die der Ringraum mit Dampf beschickbar ist.
    l6. Vorrichtung nach Anspruch I3 gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Zufuhr von durch Dampf eingesaugter Luft vom Inneren des Brennerluftregisters (17O)5 wodurch mit Hilfe des Luftregisters die ganze Luft steuerbar ist, die dem Brennstoff durch die gesamte Brennerkonstruktion zugeführt wird.
    17- Vorrichtung nach Anspruch I3 gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Zufuhr von durch Dampf angesaugter Luft von außerhalb des Brennerluftregisters (170), wodurch die Luftkapazität des Luftregisters dadurch vergrößerbar ist, daß durch Dampf angesaugte Luft diejenige Luftmenge ergänzt, die das Luftregister abgeben kann.
    809885/0858
DE19782830885 1977-07-15 1978-07-13 Vorrichtung zur verbrennung von gasfoermigen und fluessigen brennstoffen Withdrawn DE2830885A1 (de)

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US05/816,189 US4152108A (en) 1977-07-15 1977-07-15 Steam injection to zone of onset of combustion in fuel burner

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DE2830885A1 true DE2830885A1 (de) 1979-02-01

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