DE2933040B1 - Verfahren zum Zuenden einer Kohlenstaub-Rundbrennerflamme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden einer Kohlenstaub-Rundbrennerflamme mit internem Rückstromgebiet, bei der die Zündenergie zentral in das interne Rückstromgebiet der Kohlenstaub-Rundbrennerflamme eingebracht wird.

Zum Zünden einer Brennerflamme wird im allgemeinen Zündenergie dem brennfähigen Brennstoff-Luftgemisch zugeführt. Bei Kohlenstaub-Rundbrennern erfolgt die Bereitstellung und Zufuhr der Zündenergie durch sogenannte Zündbrenner, die mit Öl oder Gas betrieben werden. Dabei wird das Öl oder das Gas mittels eines elektrischen Zündfunkens gezündet. Die Verwendung von Öl oder Gas als Zündenergieträger erfolgt im Hinblick auf ihre Zündwilligkeit und Verbrennungsstabilität, die insbesondere bei kalten Feuerraumeinflüssen notwendig ist.

Aus Gründen der Kosten und der zur Verfügung stehenden Reserven wird es immer wünschenswerter, anstelle von Erdgas oder Erdöl als Zündenergieträger, insbesondere bei Kohlenstaubfeuerungen, Kohle oder einen anderen festen Brennstoff als Zündbrennstoff einzusetzen.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, bei Kohlenstaub-Rundbrennern, also Brennern einer speziellen Konstruktion, als Zündenergieträger einen festen Brennstoff einzusetzen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird zum Zünden einer Kohlenstaub-Rundbrennerflamme mit internem Rückstromgebiet, bei der die Zündenergie zentral in das interne Rückstromgebiet eingebracht wird, vorgeschlagen, daß die Zündenergie für die Rundbrennerflamme von einer gezündeten Staub-Zündflamme aufgebracht

ίο wird, wobei die Staubzündflamme mit einem Brennstaub betrieben wird, der sich vom Hauptbrennstoff in der Körnung und/oder der Konsistenz unterscheidet

Dabei ist erfindungsgemäß das Staubluft-Staubgewichtsverhältnis für die Staub-Zündflamme kleiner (0,5 bis 1,0) als das der Hauptbrennerflamme (1,5 bis 2,0).

Um die Verweilzeit der einzelnen Staubpartikelchen im Zündbereich zu vergrößern, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, daß die axiale Verbrennungsluftkomponente für die Staub-Zündflamme kleiner ist als diejenige der Hauptbrennerflamme.

Um die kleinere axiale Verbrennungsluftkomponente für die Staub-Zündflamme in bezug auf die angestrebte resultierende auszugleichen, sieht die Erfindung ferner vor, daß die tangentiale Verbrennungsluftkomponente für die Staub-Zündflamme größer ist als diejenige der Hauptbrennerflamme.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Staub-Zündflamme mit einer kleineren Luftzahl (A = 0,8 bis 1,1) als die Hauptbrennerflamme (λ — 1,1 bis 1,3) betrieben wird.

Bei ihm ist weiter vorgesehen, daß der Zünder des Zündbrenners gaselektrisch, ölelektrisch oder rein elektrisch betrieben wird.
Ferner ist vorgesehen, daß die Zündbrennerflamme über den Kernluftkanal des Hauptbrenners mit Verbrennungsluft versorgt wird.

Außerdem wird zur Minimierung des Aufwandes vorgeschlagen, daß die Zündbrennerflamme mit dem Hauptbrennstoff betrieben wird. In Sonderfällen, wenn dies zur sicheren Zündung bzw. der Zündstabilität notwendig ist, kann jedoch auch ein sich vom Hauptbrennstoff in der Körnung und/oder Konsistenz verschiedener Brennstab zur Anwendung kommen.

Wenn auch eine Staubflamme in bezug auf ihre Zündwilligkeit ein trägeres Verhalten zeigt als die bisher verwendeten Gas- oder ölflammen, so kann durch eine Einflußnahme auf die Zündbrennerkonstruktion diesem Umstand Rechnung getragen werden.
Es hat sich herausgestellt, daß der relativen Zündunwilligkeit einer Staub-Zündflamme und der damit verbundenen Zündschwierigkeiten dadurch begegnet werden kann, wenn dem Zündbrenner weitgehend das Konstruktionsprinzip des Hauptbrenners zugrunde gelegt wird. Damit wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das Brenner im Brenner-Prinzip auf Staub-S laubflammen im Rundbrenner erweitert.

Ein Kohlenstaub-Rundbrenner bekannter Konstruktion mit einem in der Brennerachse angeordneten, das erfindungsgemäße Verfahrensprinzip anwendenden Zündbrenner ist in der Figur dargestellt und nachfolgend beschrieben.

Der mit Kohlenstaub betriebene Rundbrenner besteht aus einem zentralen Kernluftrohr 1, das zur Aufnahme des Staub-Zündbrenners herangezogen wird.

Der Staub-Zündbrenner besteht aus einem konzentrisch um ein Zünderrohr 2 angeordnetes Zündstaubrohr 3, welches seinerseits aus_ einem Mantelluftrohr 4 mit einem" an seinem Lufteintritt angeordneten axial

ORIGINAL INSPECTED

verschiebbaren Drallschaufelkranz 5 sowie aus einem sich konisch erweiternden Austritt 6 besteht. Unbeschadet der konstruktiven Ähnlichkeit der Zündbrenner mit dem Hauptbrenner sind jedoch verfahrensspezifisch notwendige Konstruktion- und Betriebsunterschiede gegeben.

Die Konstruktionsunterschiede bestehen in der Gestaltung des konischen Zündbrenneraustritts 6, dessen Konuswinkel im allgemeinen größer als der Konuswinkel des Hauptbrenneraustritts 7 ist. Des weiteren ist das Verhältnis der axialen Länge des Austrittskonus zum Mantelluftrohrdurchmesser größer (0,75—1,5) als dasjenige des Hauptbrenners (0,4). Ferner fehlt beim Zündbrenner das Kernluftrohr im Hinblick auf die Herstellung eines fetten und damit zündwilligeren Staubluftgemisches. Ein weiterer konstruktiver Unterschied liegt darin, daß die Zündstaubflamme nach ihrem Austritt aus dem Brennerkonus 6 im Gegensatz zur Hauptbrennerflamme durch den Hauptbrennerkonus 7 vor einem exzessiven Wärmeverlust geschützt ist, was sich günstig auf die Zündwilligkeit und Zündstabilität auswirkt.

Ein verfahrensspezifisches Konstruktionsmerkmal ist auch darin zu sehen, daß der Verbrennungsluftstrom für die Zündstaubflamme dem Zündbrenner über den Kernluftkanal des Hauptbrenners zugeführt wird und über ein separates Regelorgan unabhängig vom Mantelluftstrom des Hauptbrenners regelbar ist.

Die Betriebsunterschiede des Zündbrenners gegenüber dem Hauptbrenner stehen darin, daß das Staubluft-Staubgewichtsverhältnis zur Förderung der Zündwilligkeit wesentlich kleiner (0,5 bis 1,0) als beim Hauptbrenner (1,5 bis 2,0) gewählt wird. Weiter wird die Staub-Zündflamme _mit einer kleineren Luftzahl (A = 0,8 bis 1,1) als die der Haüptbrennerflarnme (λ =r 1,-1 bis 1,3) betrieben, mit dem Ziel, das Staubluftgemisch für die Zündflamme in-einem .etten und damit zündwilligeren Bereich zu halten. Ferner weist die Verbrennungsluft des Hauptbrenners unterschiedliche Luftgeschwindigkeitskomponente auf, und zwar ist die_ axiale Luftgeschwindigkeitskomponente kleiner als diejenige des Häuptbrenners, wodurch die Verweilzeit der Brennstaubpartikel im Zündbereich erhöht und damit die Zündstabilität verbessert wird. Die über den Drallschaufelkranz 5 einstellbare tangentiale Luftgeschwindigkeitskomponente dagegen ist größer als diejenige des Hauptbrenners, um dadurch zu gewährleisten, daß der die Turbulenz bzw. den Mischungsvorgang vorwiegend beeinflussende resultierende Verbrennungsluftgeschwindigkeitsvektor stets im optimalen Bereich gehalten wird.

Außerdem kann sich die Betriebsweise des Zündbrenners in Sonderfällen dadurch vom Hauptbrenner unterscheiden, daß er mit einem sich vom Hauptbrennstoff in Körnung und/oder Konsistenz verschiedenen Brennstaub betrieben wird, wenn dies zur sicheren Zündung und Zündstabilität notwendig ist. Der Hauptbrenner besteht seinerseits außer aus einem Kernluftrohr 1 mit regelbarer Luftzufuhr 8 noch aus einem koaxial angeordneten Staubluftrohr 9, welches mit einer Staubverteilerkammer 10 an die Staubleitung 11 angeschlossen ist. Um das Staubluftrohr 9 ist koaxial ein Mantelluftrohr 12 angeordnet, weiches über Klappen 13 mit dem Hauptluftkanal 14 verbunden ist. Ein von der Mantelluft axial durchströmter Drallschaufelring 15 kann über mehrere Spindeln 16 und das Handrad 17 axial verschoben werden. Der Mantelluftkanal 18 ist über den sich konisch erweiternden Hauptbrenneraustritt 7 mit dem Feuerraum verbunden. Drallschaufelkranz 15 und konischer Brenneraustritt 7 gewährleisten bekanntermaßen die Ausbildung einer die Zündung des Hauptbrenners κ fördernden Rückströmzone. Der Hauptbrenneraustritt 7 ist z. B. aus keramischer Masse gefertigt; er wird in einen Rohrkorb 19 eingebaut, der aus den Rohren der Wandberohrung des Feuerraumes gebildet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zünden einer Kohlenstaub-Rundbrennerflamme mit internem Rückstromgebiet, bei der die Zündenergie zentral in das interne Rückstromgebiet der Kohlenstaub-Rundbrennerflamme eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündenergie für die Rundbrennerflamme von einer gezündeten Staub-Zündflamme aufgebracht wird, wobei die Staubzündflamme mit einem Brennstaub vertrieben wird, der sich vom Hauptbrennstoff in der Körnung und/oder der Konsistenz unterscheidet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Staubluft-Staubgewichtsverhältnis für die Staub-Zündflamme kleiner (0,5 bis 1,0) als das der Hauptbrennerflamme (1,5 bis 2,0) ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verbrennungsluftkomponente für die Staub-Zündflamme kleiner ist als diejenige der Hauptbrennerflamme.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die tangentiale Verbrennungsluftkomponente für die Staub-Zündflamme größer ist als diejenige der Hauptbrennerflamme.

5. Verfahren nach den Ansprachen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Staüb-Zündflamme mit einer kleineren Luftzahl (λ = 0,8 bis 1,1) als die Hauptbrennerfiamme (λ = 1,1 bis 1,3) betrieben wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zünder des Zündbrenners gaselektrisch, ölelektrisch oder rein elektrisch betrieben wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen Ibis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündbrennerflamme die Verbrennungsluft über den Kernluftkanal des Hauptbrenners zugeführt wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündbrennerflamme mit dem Hauptbrennstoff betrieben wird.