DE2933040C2 - Verfahren zum Zünden einer Kohlenstaub-Rundbrennerflamme - Google Patents
Verfahren zum Zünden einer Kohlenstaub-RundbrennerflammeInfo
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Description
a) die Stauö-Zündflamnie mit einem Brensstaub
betrieben wird, der sich vom Hauptbrennstaub in der Körnung und/oder der Konsistenz unterscheidet,
b) das Staubluft-Staubgewichtsverhältnis für die Staub-Zündflamme kleiner (0,5-1,0) als das
der Hauptbrennerflamme (1,5-2,0) ist und
c) die Staub-Zündflamme mit einer kleineren Luftzahl (A = 0,8-1,1) als die Hauptbrennerflamme
(A = 1,1-1,3) betrieben wird.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axia/e Verbrennungsluftkomponente
für die Staub-Zünöfl&mme kleiner ist als diejenige der Hauptbrennerflamme.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tangential Verbrennungsluftkomponente
für die Staub-Zündflamme größer ist als diejenige der Hauptbrennerflamme.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der bekannten Weise der
Zünder des Zündbrenners gaselektrisch, ölelektrisch oder rein elektrisch betrieben wird.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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 Ver-Wendung
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 Verfugung stehenden Reserven wird es immer wünschenswerter,
anstelle von Erdgas oder Erdöl als Zündenergieträger, insbesondere bei Kohlenstaubfeuerungen, Kohle oder
einen anderen festen Brennstoff als Zündbrennstoffeinzusetzen.
Ausgehend von einer Verfahrensweise gem. VGB-Kraftwerkstechnik,
Okt. 1977, Seiten 668 bis 673, wo zum Zünden einer rotationssymmetrischen Kohlenstaub-Rundbrennerflamme
mit internem Rückstromgebiet eines Hauptbrenners mit Kernluftkanal die Zündenergie
mittels einer gezündeten Zündbrennstoffflamme eines Zündbrenners zentral in das interne
Rückstromgebiet der Kohlenstaub-Rundbrennerflamme eingebracht wird, bei dem sich der Zündbrennstoff
vom Kohlenstaub der Kohlenstaub-Rundbrennerflamme unterscheidet und bei dem der Zündflanüne die
Verbrennungsluft über den Kemluftkanal des Hauptbrenners zugeführt wird, hat sich die vorliegende Erfindung
die Aufgabe gestellt, bei Kohlenstaub-Rundbrennern, also Brennern einer speziellen Konstruktion, als
Zündenergieträger einen festen Brennstoff einzusetzen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Zündenergie für
die Rundbrennerflamme von einer gezündeten Staub-Zündflamme aufgebracht, wobei
a) die Staub-Zündflamme mit einem Brennstaub betrieben wird, der sich vom Hauptbrennstaub in
der Könmsg usd/odsr der Konsistenz unterscheidet,
b) das Staubluft-Staubgewichtsverhältnis für die Staub-Zündflamme kleiner (0,5 bis 1,0) als das der
Hauptbrennerflamme (1,5 bis 2,0) ist und
c) die Staub-Zündflamme mit einer kleineren Luftzahl (&Lgr; = 0,8-1,1) als die Hauptbrennerflamme
(&Lgr; = 1,1-U) betrieben wird.
Aus der DE-PS 9 23 213 ist es an sich bekannt, daß die Zündenergie für die Rundbrennerflamme von einer
gezündeten Staub-Zündflamme aufgebracht wird, wobei die Staub-Zündflamme mit einem Brennstaub
betrieben wird, der sich vom Hauptbrennerstaub in der Körnung unterscheidet.
Um die Verweilzeit der einzelnen Staubpartikelchen im Zündbereich zu vergrößern, wird erfindungsgemäß
weiter vorgeschlagen, daß die axiale Verbrennungsluftkomponente für die Staub-Zündflarane kleiner ist als
diejenige der Hauptbrennerflamme.
Um die kleinere axiale Verbrennurigsluftkomponente
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.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist weiter vorgesehen, daß der Zünder des Zündbrenners gaselektrisch,
ölelektrisch öder rein elektrisch betrieben wird. 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 reltiven 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 der Brenner im Brenner-Prinzip auf Staub-Staubflammen
im Rundbrenner erweitert.
Ein Kohlenstaub-Rundbrenner bekannter Konstruktion mit einem in der Brennerasche 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 Auf-
nähme 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 5 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 Konstruktions- und Betriebsunterschiede
gegeben. Die Konstruktionsunterschiede bestehen in der Gestaltung des konischen Zündbrenneraustritts
6, dessen Konuswickel 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 Staublaßgemisches. Ein weiterer konstruktiver
Unterschied liegt darin, daß die Zündstaribflamme
nach ihrem Austritt aus dem Brennerkonus 6 im Gegensatz zur Hauptbrennerflamme durch den Hauptbrennerkonus
7 vor einem exzessiven Wänneverlust geschützt ist, was sich günstig auf die Zündwilligkeit
und Zündstabilität auswirkt
Der Verbrennungsluftstrom für die Zündstaubflamme ist über ein separates Regelorgan unabhängig
vom Mantelluftstrom des Hauptbrenners regelbar.
Die Betriebsunterschiede des Zündbrenners gegenüber dem Hauptbrenner bestehen darin, daß das Staubluft-Staubgewichtsverhältnis
zur Förderung der Zündwilligkeit wesentlich kleiner (0,5 bis 1,0) als beim
Hauptbrenner(l,5 bis 2,0) gewählt wird. Weiter wird die Staub-Zündflamme mit einer kleineren Luftzahl
(A = 0,8 bis 1,1) als die der Hauptbrennerflamme (&lgr; = 1,1 bis 1,3) betrieben, mit dem Ziel, das Staubluftgemisch
für die Zündflamme in einem fetten und damit zündwilligeren Bereich zu halten. Ferner weist die Verbrennungsluft
des Hauptbrenners unterschiedliche Luftgeschwindigkeitskomponenten auf, und zwar ist die
axiale Luftgeschwindigkeitskomponente kleiner als diejenige des Hauptbrenners, wodurch die Verweilzeit der
Brennstaubpartikel im Zündbereich erhöht und damit die ZündsSabüität vsrbessert wird. Die über den Drallschaufelkranz
5 einstellbare tangential Luftgeschwindigkeitskomponente dagegen ist größer als diejenige
des Hauptbrenners, um dadurch zu gewährleisten, daß der die Turbulenz bzw. £en Mischungsvorgang vorwiegend
beeinflussende resultierende VerbrennungsluftgeschwindigHeitsvektor
stets im optimalen Bereich gehalten wird.
Der Hauptbrenner besteht seinerseits außer aus einem Kernluftroür 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, welches über
Klappen 13 mit dem Hauptluftkanal 14 verbunden ist. Ein von der Mantelluft axial dufchstfömter Drallschaufeiring
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 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 Feuerraums gebildet wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zum Zünden einer rotationssymmetrischen Kohlenstaub-Rundbrennerflamme mit internem
Rückstromgebiet eines Hauptbrenners mit Kernluftkanal, bei der die Zündenergie mittels einer
gezündeten Zündbrennstoffflamme eines Zündbrenners zentral in das interne Rückstromgebiet
der Kohlenstaub-Rundbrennerflamme eingebracht wird, bei dem sich der ZündbrennstofTvom Kohlenstaub
der Kohlenstaub-Rundbrennerflamme unterscheidet und bei dem der Zündflamme die Verbrennungsluft
über den Kernluftkanal des Hauptbrenners zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zündenergie für die Rundbrennerflamme von einer gezündeten Staub-Zündflamme
aufgebracht wird, wobei
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