DE29723352U1

DE29723352U1 - Flammrohrkessel mit Rauchgasrückführung

Info

Publication number: DE29723352U1
Application number: DE29723352U
Authority: DE
Original assignee: Standardkessel Lentjes Fasel GmbH
Current assignee: Standardkessel Lentjes Fasel GmbH
Priority date: 1997-06-07
Filing date: 1997-06-07
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2007-06-08

Description

Flammrohrkessel mit Rauchgasrückführung

Die Erfindung betrifft einen Flammrohrkessel, insbesondere Flammrohr-Rauchrohrkessel, der mit einer vorderen, den Brenner aufnehmenden Ausmauerung, in der ein Brenner mit Verbrennungsluftzuführung angeordnet ist, sowie mit einer Rauchgasrückführung zur Verringerung der NO_x-Emission versehen ist, wobei ein Teil des Rauchgases über eine Rauchgasrückleitung in einen, um die Brenneröffnung herumliegenden Ringkanal und weiter über schräg in die Flamme gerichtete Düsenöffnungen in die Brennkammer eingeblasen wird.

Zur Verringerung des &Ngr;&Ogr;&khgr;-Gehaltes in den Abgasen von Flammrohrkesseln ist es bekannt, die Flammentemperatur durch Zumischen von rückgeführtem Abgas zu senken und den Verbrennungsablauf durch die einhergehende Verminderung des Sauerstoffpartialdrucks zu verzögern. Hierfür wird ein Teil des Rauchgases an einer geeigneten Stelle, z. B. einem Abgassammler oder einer Rauchgaswendekammer abgezweigt und nach Vermischung mit der Verbrennungsluft und/oder dem Verbrennungsluft-Brennstoff gemisch in die Brennkammer geblasen.

Aus DE 43 08 731 Al ist bekannt, das Rauchgas aus dem Abgassammler über eine Rauchgasrückleitung mittels eines Gebläses in eine in der Kesseltür angeordnete Ringkammer und über Düsenöffnungen weiter in die Brennkammer zu blasen. Abgesehen von der erforderlichen Antriebsenergie für das Gebläse besteht der Nachteil, daß das Rauchgas erst in der Brennkammer auf das Verbrennungsluft-Brennstoffgasgemisch trifft, so daß eine gleichmäßige Durchmischung nicht stattfinden kann. Vom Markt her ist eine weitere Ausführung bekannt, bei der die Rauchgase vom Ende eines Rauchrohrzuges über eine Rohrleitung in eine den Brenner umgebende Ringkammer gesaugt werden, indem sie von dem Brennstoff-Luftgemisch des Brenners injektorartig mitgerissen werden.

Zusätzliche, am Umfang des Brenners angeordnete Sekundärluftdüsen lenken zur Unterstützung der Verwirbelung einen Teil der Verbrennungsluft schräg in die Flamme. Diese Ausführung verlangt eine umständliche und spezielle Brennerausbildung und führt das rückgeführte Rauchgas in nachteiliger Weise der Primärluft zu.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Flammrohrkessel der im Oberbegriff des Anspruches 1 bezeichneten Art die Vermischung des Rauchgasstroms mit der Verbrennungsluft und den Brenngasen zu verbessern und die Rauchgasförderung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. In sehr vorteilhafter Weise werden die Rauchgase von der zugeführten Sekundärluft injektorartig angesaugt, mit der Sekundärluft vermischt und schräg in die Flamme geblasen, so daß ein zusätzliches Gebläse für das rückzuführende Rauchgas nicht benötigt wird.

Außerdem wird das Rauchgas zunächst mit der Sekundärluft vermischt, wodurch nicht nur eine günstige Mischtemperatur erzielt wird, sondern auch eine die NO_x-arme Verbrennung fördernde gleichmäßige Durchmischung von Frischluft und rückgeführtem Rauchgas.

Die Ausbildung der Düsenöffnungen und Sekundärluftdüsen kann verschieden sein. So besteht die Möglichkeit, mehrere im Querschnitt kreisförmige Düsenöffnung um den Brenner herum anzuordnen, in welche je eine lanzenförmige Sekundär-

30' luftdüse ragt. Bei einer anderen Ausführung kann die Düsenöffnung durch einen ringförmigen Spalt zwischen dem Rand einer zentrischen Öffnung in der Ausmauerung und dem Kopfende einer rohrförmigen Sekundärluftdüse gebildet sein, die um den Brenner herum angebracht ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt; es zeigt

Fig. 1 das vordere Ende eines Flammrohrkessels in einem Längsschnitt mit mehreren lanzenfömigen Sekundärluftdüsen und

Fig. 2 das vordere Ende eines Flammrohrkessel in einem Längsschnitt mit einer den Brenner umhüllenden rohrförmigen Sekundärluftdüse.

Von dem in Fig. 1 dargestellten Flammrohrkessel ist das vordere Ende des Flammrohres 1 mit einer die Brennerkammer 2 begrenzenden Ausmauerung 3 versehen, die vorzugsweise aus einem feuerfesten Mauerwerk besteht. Die Ausmauerung 3 ist mit einer im Querschnitt kreisrunden Brenneröffnung 4 versehen, in der ein in der Zeichnung nicht dargestellter Brenner mit einer Primärluftzuführung angeordnet ist. Weiterhin ist in der Ausmauerung 3 ein Ringkanal 5 vorhanden, der um die Brenneröffnung 4 herumführt und beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt hat. Der Ringkanal 5 schließt über einen Verbindungskanal 6 an eine Umlenkhaube 7 an, in welche eine Rauchgasrückleitung 8 mündet. Die Rauchgasrückleitung 8 wiederum ist an den Abgassammler oder eine Rauchgas-Wendekammer (nicht dargestellt) angeschlossen. Der Ringkanal 5 ist durch mehrere Düsenöffnungen 9 mit der Brennkammer 2 verbunden. Die Düsenöffnungen 9 können z.

B. einen kreisförmigen Querschnitt besitzen, und ihre Längsachsen schneiden die Flammrohrlängsachse in der Flammenzone. Sie liegen auf einer Kreisbahn um die Brenneröffnung herum. Jeder Düsenöffnung 9 ist eine lanzenförmige Sekundärluftdüse 10 zugeordnet, die durch den vorderen Bereich der Ausmauerung 3 und durch den Ringkanal 5 führt und mit ihrem Kopfende 11 ein kurzes Stück in die betreffende Düsenöffnung 9 ragt, wobei die Sekundärluftdüse 10 und die Düsenöffnung 9 auf der gleichen Längsachse liegen, die schräg auf die Flammenzone gerichtet ist.

Bei Brennbetrieb wird das Rauchgas von der durch die Sekundärluftdüsen 10 strömenden Luft injektorartig aus dem Ring-

kanal 5 angesaugt, mit dieser vermischt und zusammen mit der Luft schräg in die Flamme geblasen.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist als Düsenöffnung ein ringförmiger Spalt 12 zwischen der Innenfläche 13 einer zentrischen Öffnung 14 in der Ausmauerung 3 und dem Kopfende 16 einer rohrförmigen Sekundärluftdüse 15 vorgesehen. Der Brenner (nicht dargestellt) liegt axial in der Sekundärluftdüse 15.

Bedarfsweise können in den Sekundärluftdüsen 10,15 und/oder in den Düsenöffnungen 9 (vgl. Fig. 1) bzw. dem ringförmigen Spalt 12 (vgl. Fig. 2) Dralleinrichtungen (nicht dargestellt) derart angeordnet sein, daß die Sekundärluft und das rückgeführte Rauchgas besser durchmischt werden.

Bezugszeichenliste

1 Flammrohr

2 Brennkammer

3 Ausmauerung

4 Brenneröffnung

5 Ringkanal

6 Verbindungskanal

7 Umlenkhaube

8 Rauchgasrückleitung

9 Düsenöffnungen mit kreisförmigem Querschnitt

Sekundärluftdüsen (lanzenförmig) Kopfende

ringförmiger Spalt Innenfläche von 14 zentrische Öffnung rohrförmige Sekundärluftdüse Kopfende

Claims

Ansprüche

1. Flammrohrkessel, insbesondere Flammrohr-Rauchrohrkessel, der mit einer vorderen, den Brenner aufnehmenden Ausmauerung, in der ein Brenner mit Verbrennungsluftzuführung angeordnet ist, sowie mit einer Rauchgasrückführung zur Verringerung NO_x-Emission versehen ist, wobei ein Teil des Rauchgases über eine Rauchgasrückleitung in einen, um die Brenneröffnung herumliegenden Ringkanal und weiter über schräg auf die Flamme gerichtete Düsenöffnungen in die Brennkammer eingeblasen wird, gekennzeichnet durch Sekundärluftdüsen (10,15), die von außen durch die Ausmauerung (3) und den Ringkanal (5) geführt sind und jeweils derart in eine Düsenöffnung (9,12) ragen, das daß Rauchgas vom Sekundärluftstrom injektorartig aus dem Ringkanal (5) angesaugt und mit der Sekundärluft in die Brennkammer (2) geblasen wird.

2. Flammrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im Querschnitt kreisförmige und mit der Rauchgasrückführung verbundene Düsenöffnungen (9) um den Brenner herum angeordnet sind, in welche je eine lanzenförmige Sekundärluftdüse (10) ragt.

3. Flammrohrkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung durch einen ringförmigen Spalt (12) zwischen der Innenfläche (13) einer zentrischen Öffnung (14) in der Ausmauerung (3) und dem Kopfende (16) einer rohrförmigen Sekundärluftdüse (15) gebildet wird, die um den Brenner herum angebracht ist.

Flammrohrkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sekundärluftdüsen (10,15) und/oder in den Düsenöffnungen (9) bzw. dem ringförmigen Spalt (12) die Sekundärluft und das rückgeführte Rauchgas vermischende Dralleinrichtungen angeordnet sind.