DE3821526A1 - Verfahren und einrichtung zur verbrennung von brennstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von Brennstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt, daß bei Verbrennungsprozessen von Luft-Brennstoff-Gemischen Stickoxide entstehen, die unerwünscht sind, da diese zu dem sogenannten "sauren Regen" (acid rain) Anlaß geben können.

Es ist auch bekannt, daß zum Beispiel große Brennstofftropfen, die in einem Luftstrom fliegen, beim Verbrennen des betreffenden Brennstoffes zu starker Rußbildung führen. Es ist daher bekannt, flüssigen Brennstoff auf einer heißen Oberfläche zu verdampfen. Solchermaßen erzeugter Brennstoffdampf läßt sich mit der die Verbrennungsluft bildenden Frischluft verhältnismäßig fein vermischen.

Ferner ist es auch bekannt, daß zum Beispiel Druckzerstäubungseinrichtungen, wie zum Beispiel Dralldüsen, zwar feine Tröpfchen aus Flüssigkeiten bilden können, jedoch ist der Unterschied in der Tröpfchengröße bzw. von deren Durchmessern sehr stark und streut im Bereich von ca. 1 : 200, was einem Volumenunterschied von ca. 1 : 8 000 000 entspricht. Es gelang bisher nicht, die jeweils richtige Menge flüssigen Brennstoffes mit der Verbrennungsluft zu mischen, woraus sich die relativ schlechten Ausbrenngrade heutiger Ölbrenner erklären.

Durch die US-PS 47 28 282 ist ein Verbrennungsverfahren bekannt, das bei im wesentlichen isothermer Verbrennung besonders schadstoffarme Verbrennung ermöglicht. Dies trifft für gasförmige Brennstoffe zu. Bei der Verwendung flüssiger Brennstoffe, wie zum Beispiel mittelschwerem oder schwerem Heizöl ist zwar immer noch eine markante Verbesserung im Vergleich zu anderen bekannten Brennern vorhanden, jedoch ist bei geringen Luftüberschußzahlen ein relatives Ansteigen der Kohlenstoffmonoxide (CO), der unverbrannten Kohlenwasserstoffe (HC) und Rußbildung bei verringertem Luftüberschuß unverkennbar. Auch ist die Stickoxidbildung (NOX) bei Betrieb mit Heizöl höher als bei Betrieb mit Erdgas.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mittels dem sich in kostengünstiger und nutzengünstiger Weise auch flüssige Brennstoffe, insbesondere Heizöle, ohne die oben erwähnten Nachteile schadstoffarm, vorzugsweise äußerst schadstoffarm, verbrennen lassen.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene erfindungsgemäße Verfahren gelöst. Eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in Anspruch 32 angegeben.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren eignet sich hervorragend für flüssige Brennstoffe, insbesondere auch für schwere und mittelschwere Heizöle, aber auch für andere flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe. Für gasförmige Brennstoffe auch deshalb, weil es diese ebenfalls in kostengünstiger und nutzengünstiger Weise äußerst schadstoffarm verbrennen läßt. Auch kann, falls gewünscht, Mehrstoffbetrieb des Wärmeerzeugers vorgesehen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht sehr schadstoffarme Verbrennung, insbesondere auch überraschend niedrige Stickoxidbildung auch bei flüssigen Brennstoffen, insbesondere auch bei großmolekularen flüssigen Brennstoffen mit langkettigen Molekülen, insbesondere auch bei mittelschweren und schweren flüssigen Brennstoffen, wie Heizölen oder dgl. Auch lassen sich praktisch rußfreie Verbrennung und sehr hohe Ausbrenngrade erreichen. Dieses Verfahren ist jedoch, wie erwähnt, auch bei gasförmigen Brennstoffen anwendbar, da auch diese schadstoffarm mit insbesondere auch niedriger Stickoxidbildung verbrannt werden können. Auch lassen sich Brennstoffe, die in Form feiner fester Partikel vorliegen, insbesondere als Brennstoff dienender Kohlenstaub, sei es allein oder in Verbindung mit flüssigem und/oder gasförmigem Brennstoff ebenfalls nach dem erfindungsgemäßen Verfahren schadstoffarm verbrennen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht selbst im Falle von vorzugsweise vorgesehenen flüssigen Brennstoffen trotz der gewaltigen Unterschiede in den von üblichen Brennstoff-Zerstäubungsmitteln, wie Zerstäubungsdüsen oder dgl., gebildeten Tröpfchengrößen des Brennstoffes - aber auch bei anderen Brennstoffen - eine verbesserte Gemischaufbereitung und Verbrennung, indem die Zündwilligkeit des gesamten Brennstoffes oder zumindest eines Teils des Brennstoffes, bevor er in die Frischluft und in die Flamme eintritt, durch innerhalb des Brennerbrennraumes stattfindendes Cracken und Reformieren herabgesetzt wird.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

Bevorzugt kann die Maßnahme nach Anspruch 3 vorgesehen sein, da die Verbrennung umso schadstoffärmer verläuft, je größer der Anteil des in der Anfangszone des Brennerbrennraumes gecrackten und reformierten Brennstoffes ist. Besonders günstig sind auch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 4 und 5.

Um im Falle flüssigen Brennstoffes auch gröbere Brennstofftröpfchen daran zu hindern, zu unerwünschter oder störender Rußbildung zu führen bzw. den Schadstoffausstoß zu erhöhen, kann erfindungsgemäß die Weiterbildung nach Anspruch 22 vorgesehen sein, bei der diese gröberen Tröpfchen verdampft werden und so nicht mehr zur Gefahr von Rußbildung führen oder sie zumindest erheblich reduziert ist. Und zwar ist es bekannt, daß zum Beispiel große Brennstofftropfen, die in einen Luftstrom in die Verbrennungszone eingeleitet werden, zu starker Rußbildung führen. Bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, diesen verdampften Brennstoff und ggf. auch den noch nicht verdampften Teil dieses Brennstoffes zumindest zu einem erheblichen Teil, vorzugsweise vollständig oder im wesentlichen in die Anfangszone des Brennerbrennraumes zurückzuleiten und ihn so weiterhin mittels heißer Rauchgase zu reformieren und zu cracken.

Insbesondere bei flüssigem Brennstoff ist es oft problematisch oder schwer, den kalten Wärmeerzeuger durch Zünden des Brennstoffes zumindest auf einfache Weise zu starten. Bspw. kann es oft unmöglich sein, den flüssigen Brennstoff bei kaltem Wärmeerzeuger nur mittels Zündfunken zu zünden. Gemäß bevorzugten Weiterbildungen, wie sie u.a.in den Ansprüchen 29-31, 36 oder 39 beschrieben sind, gelingt jedoch auch Zünden flüssigen Brennstoffes bei kaltem Wärmeerzeuger im Brennerbrennraum problemlos, insbesondere auch mittels Zündfunken. Auch die Maßnahme nach Anspruch 21 ist für das Zünden von Vorteil.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Abschnitt des in Fig. 8 dargestellten Brenners, wobei die in Fig. 1 nicht dargestellten weiteren Teile des Brenners gleich oder ähnlich vorbekannter üblicher Ölbrenner ausgebildet sein können,

Fig. 2 entspricht der Fig. 1, wobei jedoch durch Strömungspfeile bzw. Strömungsvektoren der Frischluft-, Rauchgas-, Brennstoff-, Brennstoffdampf-, teilverbrannter Brennstoffströmungen und sonstiger Strömungen dargestellt sind,

Fig. 3A und 3B je einen Teilschnitt durch Fig. 1 gesehen entlang der Schnittlinie 3A-3A bzw. 3B-3B,

Fig. 4A die obere Längshälfte eines Abschnitts eines Brenners ähnlich dem nach Fig. 1 und 2, jedoch mit der Abwandlung, daß Mehrstoff-Betrieb möglich ist, d.h., daß mindestens zwei unterschiedliche Brennstoffarten, wie Öl oder Gas oder ggf. auch Brennstoffstaub (z.B. Kohlenstaub) alternativ oder gleichzeitig verbrannt werden können,

Fig. 4B die längsgeschnittene untere Längshälfte des Brennerabschnittes, von dem in Fig. 4A die obere Längshälfte dargestellt ist, wobei sich jedoch hier die Frischluftdüsen in ihrem dem Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches dienenden Stellungen befinden,

Fig. 5A an einem längsgeschnittenen Brennerabschnitt ähnlich dem nach Fig. 1 abgeänderte Maßnahmen zum Steuern rückführbarer Rauchgasmassenströme aus dem Feuerraum in den Brennerbrennraum,

Fig. 5B ein Detail der Fig. 5A,

Fig. 5C eine Draufsicht auf die Stirnwand des Brennerbrennraumes der Fig. 5A in verkleinerter Darstellung,

Fig. 6 schematisch im Längsschnitt eine Längshälfte eines Brennerabschnittes gemäß einer Variante der Fig. 1,

Fig. 7 schematisch im Längsschnitt eine Längshälfte eines Brennerabschnittes ähnlich dem nach Fig. 1 mit einer Fangplattenausbildung zur weitgehenden Vermeidung von radialen Wärmespannungen,

Fig. 8 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch einen Wärmeerzeuger, der hier ein Kessel ist, welcher einen Brenner gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist.

Der in Fig. 8 dargestellte Wärmeerzeuger 90, welcher vorzugsweise ein Kessel ist, weist ein Gehäuse 91 auf, dessen Innenraum im wesentlichen einen Feuerraum 92 bildet, der von einem oder mehreren Wärmetauscherrohren 89 durchzogen ist, durch die zu erwärmendes Wärmeträgermedium, wie Wasser, Dampf oder dgl. hindurchströmen kann. Der Feuerraum 92 führt in ein Abzugsrohr 93, durch das Abgase aus dem Feuerraum ausströmen, bspw. in einen Kamin. Im unteren Bereich des Feuerraumes 92 ist von außen her ein Brenner 94 eingesetzt, dessen außenseitig des Gehäuses 91 befindliches Gebläse 95 dem Ansaugen von aus der Umgebung des Wärmeerzeugers stammender Frischluft, d.h. Verbrennungsluft dient, die in den Brenner 94 eingeleitet wird. Dieser Brenner 94 weist einen im Feuerraum befindlichen Abschnitt 96 auf, der im wesentlichen in den Fig. 1 bis 3B näher dargestellt ist und den man auch als Brennerkopf bezeichnen könnte. In diesen Brenner 94 führt eine Brennstoffzuleitung 97 zum Zuleiten von durch eine nicht dargestellte Pumpe gefördertem flüssigen Brennstoff, wie Heizöl oder dgl.

Der Wärmeerzeuger kann auch andere Ausbildung als Kessel haben, bspw. ein sonstiger Wärmeerzeuger, eine Brennkammer oder dgl. sein.

Das Gebläse 95 fördert die von ihm angesaugte Frischluft in ein Luftzuführungsrohr 1, das in den Feuerraum 92 hineinragt und mit dem ein im Feuerraum 92 angeordnetes Brennerbrennraumteil 13 im axialen Abstand von ihm fest verbunden ist, so daß zwischen ihnen ein Zwischenraum 24 vorhanden ist, der offen in den Feuerraum 92 übergeht. In seine stromabwärtige plattenförmige Stirnwand 2 sind in Bohrungen von ihr zueinander achsparallele, gerade, rotationssymmetrische Frischluftdüsen 6 axial gleitbar eingesetzt, die in Form eines Kranzes angeordnet sind, siehe Fig. 3A, 3B, und zwar hier insgesamt zwölf Frischluftdüsen 6, deren Längsachsen in eine geometrische Kreiszylinderfläche 29 fallen, deren Längsachse in die miteinander fluchtenden Längsachsen 26, 27 des Rohres 1 und eines Brennerbrennraumteiles 13 fällt. Diese Düsen 6 blasen durch zugeordnete Öffnungen 7′ in einer Stirnwand 7 des Brennerbrennraumteiles 13 Frischluftstrahlen als Verbrennungsluft in dessen als Brennerbrennraum 99 des Brenners 94 dienenden Innenraum ein.

Die Luftströmung im Luftzuführungsrohr 1 wird gezwungen, in die in die in Öffnungen der Stirnplatte 2 umfangsseitig abgedichtet eingesetzten Frischluftdüsen 6 einzuströmen und durchströmt diese Frischluftdüsen 6. Diese Frischluftdüsen sind in den von ihnen umfangsseitig abgedichtet durchdrungenen Öffnungen der Stirnwand 2 axial geradegeführt lageverstellbar, bspw. mittels eines Stellmotors 34 oder ggf. auch manuell oder es kann auch vorgesehen sein, daß die axiale Lageverstellung dieser Frischluftdüsen mittels mindestens eines, dem Brennerabschnitt 96 zugeordneten Stellgliedes erfolgen kann, das seine Gestalt in Abhängigkeit seiner Eigenwärme thermisch reversibel ändern kann, bspw. mittels mindestens eines Bimetalls oder eines Körpers oder dgl. aus einer Memory-Legierung, die bei Raumtemperatur eine vorbestimmte Gestalt einnimmt und bei Überschreiten einer vorbestimmten höheren Temperatur oder eines Temperaturbereiches ihre Gestalt in eine andere Gestalt ändert, und beim Wiederabnehmen ihrer Temperatur unter den Temperaturbereich ihrer Formänderung wieder ihre ursprüngliche Gestalt annimmt. Bspw. kann es sich hier um eine Schraubenfeder aus einer Memory-Legierung handeln.

Die Lageverstellbarkeit dieser Frischluftdüsen 6 ist dazu vorgesehen, daß sie zum Zünden und ggf. auch noch kurze Zeit danach in solche in Fig. 1 und 2 strichpunktiert angedeutete Lage eingestellt werden können, daß die aus ihnen ausströmenden Frischluftstrahlen direkt in den Brennerbrennraum 99 einströmen, wobei sie aus dem den Brennerabschnitt 96 umgebenden Bereich des Feuerraumes kein oder nur wenig Gas in den Brennerbrennraum 99 einsaugen. Zu diesem Zweck sind hier auf den Düsen 6 umfangsseitig Ringdichtungen 59 fest angeordnet, die in den strichpunktierten vordersten, dem Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches dienenden Stellungen der Düsen 6 diese umfangsseitig gegen die Öffnungen 7′ abdichten, so daß dann durch diese Öffnungen 7′ nur Frischluft und kein Rauchgas in den Brennerbrennraum 99 einströmen kann.

Zwischen den Stirnwänden 2 und 7 ist der breite Zwischenraum 24 vorhanden, der umfangsseitig offen in den Feuerraum 82 übergeht oder in nicht dargestellter Weise eine Umfangswand mit mindestens einer in den Feuerraum 92 führenden, konstant großen oder verstellbaren Öffnung aufweisen kann. In letzterem Fall kann durch Verstellen dieser Öffnung das Einströmen von heißem Rauchgas aus dem Feuerraum 92 in den Zwischenraum 24 variabel gedrosselt oder abgesperrt werden zwecks Verstellung der Wärmefreisetzungsrate der Verbrennung. Besser ist es hier jedoch, wenn der Zwischenraum 24 zum Feuerraum 92 ständig konstant offen ist, wie dargestellt über seinen gesamten Umfang voll offen ist. Der Brennerbrennraumteil 13 ist vollständig innerhalb des Feuerraumes 92 und das Rohr 1 zum Teil innerhalb dieses Feuerraumes fest angeordnet.

Die Stirnwand 7 kann man auch als Fangwand bezeichnen, da sie die Frischluftstrahlen "einfängt", wenn sich die sie ausblasenden Düsen 6 im axialen Abstand vor ihr befinden. Dies wird bereits kurz nach dem Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches eingestellt.

Bei normalen Betriebstemperaturen des Wärmeerzeugers 90 befinden sich also die Austrittsmündungen 25 der Frischluftdüsen 6 in erheblichem stromabwärtigem Abstand von der Stirnwand 7, so daß die von ihnen ausgeblasenen Frischluftstrahlen 50 aus dem Feuerraum 92 Rauchgase gemäß den Pfeilen 51 in erheblichem Umfang ansaugen. Diese Rauchgase strömen dann zusammen mit den Frischluftstrahlen 50 sie umfangsseitig umgebend in den Brennerbrennraum 99 durch die in der Stirnwand 7 angeordneten Öffnungen 7′ hindurch ein, so daß in großem Ausmaß rückgeführtes heißes Rauchgas durch die Frischluftstrahlen 50 in den Brennerbrennraum 88 mit eingeführt wird.

Beim Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches würde dagegen die Mitnahme oder stärkere Mitnahme von aus dem Feuerraum 92 stammendem Gas durch die Frischluftstrahlen die Zündung flüssigen Brennstoffes erheblich erschweren oder gar verhindern. Es wird deshalb zum sicheren Starten des Wärmeerzeugers 90, d.h. zum Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches und auch vorzugsweise noch kurze Zeit danach, das Ansaugen von aus dem Zwischenraum 24 und dem Feuerraum 92 stammendem Gas durch die Frischluftstrahlen durch die Öffnungen 7′ der Stirnwand 7 ganz oder weitgehend verhindert, indem die Düsen 6 an die ihnen zugeordneten Öffnungen 7′ der Stirnwand 7 vorzugsweise durch die Dichtungen 59 umfangsseitig abgedichtet angesetzt werden. In letzterem Fall kann dann also aus dem Zwischenraum 24 kein Gas in den Brennerbrennraum 99 einströmen. Hierdurch gelingt problemlos sicheres Zünden selbst flüssiger Brennstoffe, insbesondere auch mittelschwerer und schwerer flüssiger Brennstoffe und Hochfahren des Wärmeerzeugers 90 auf Betriebstemperaturen. Ggf. können zum Zünden die Düsen 6 auch so an den Öffnungen 7′ angeordnet sein, daß noch geringe Mengen Gas aus dem Zwischenraum in den Brennerbrennraum 89 mit eingesaugt werden können.

Schon kurze Zeit nach dem Zünden können die Düsen 6 von den Öffnungen 7′ wegbewegt werden, bspw. bis in die in Fig. 1 voll ausgezogen dargestellten Stellungen. Die Frischluftstrahlen saugen dann wieder in großem Umfang heißes Rauchgas aus dem Feuerraum 92 an und führen es in den Brennerbrennraum 99 ein.

Die Stirnwand 7 ist bis auf die Öffnungen 7′ geschlossen. Auch die ein kreiszylindrisches Rohr bildende Umfangswand 8 des Brennerbrennraums 13 ist geschlossen. In sie ist mittig eine Brennstoff-Zerstäubereinrichtung 3 umfangsseitig abgedichtet eingesetzt. Die in den Feuerraum 92 führende Ausgangsöffnung oder Auslaß 77 des Brennerbrennraumes 99 ist jedoch ständig voll offen und durch die Mündung des Rohres 8 gebildet.

Der Massenstrom des durch die Frischluftstrahlen durch die Öffnungen 7′ hindurch in den Brennerbrennraum 99 eingeleiteten heißen Rauchgases läßt sich durch axiales Verstellen der zu den rotationssymmetrischen Öffnungen 7′ gleichachsig angeordneten rotationssymmetrischen Düsen 6 verstellen.

Es kann so auch im wesentlichen isotherme Verbrennung vorgesehen sein, indem die Wärmefreisetzungsrate in mindestens einem kleinen Raumbereich mittels mindestens eines Fühlers 18 gefühlt und in Abhängigkeit von dem Fühlwert der Abstand der Austrittsmündungen 25 der Frischluftdüsen 6 von der Stirnwand 7 des Brennerbrennraumteiles 13 zur Verstellung des Massenstromes des rückgeführten Rauchgases verstellt wird. Diese Wärmefreisetzungsrate kann geregelt werden, indem der Fühler 18 eine physikalische Größe fühlt, die im Zusammenhang mit der momentanen Wärmefreisetzungsrate steht und sie einem Regler 33 als Istwert eingibt und dort mit einem Sollwert verglichen wird und in Abhängigkeit der Regelabweichung werden dann selbsttätig mittels des Stellmotors 34 die Frischluftdüsen 6 axial gemeinsam so axial lageverstellt, daß der von ihnen jeweils aus dem Zwischenraum 24 angesaugte Massenstrom an heißem Rauchgas in der die jeweilige Regelabweichung der Wärmefreisetzungsrate verringernden Richtung selbsttätig verstellt wird. Der Fühler 18 zum Fühlen der Wärmefreisetzungsrate kann bspw. ein Ionenstromfühler, ein Lichtfühler, ein Temperaturfühler oder ein sonstiger geeigneter Fühler sein.

Die Stirnwände 2 und 7 tragen einen von einem zu den Längsachsen 26, 27 gleichachsigen Rohres 35 umfaßten, eine Brennstoffzuleitung 5 aufweisenden starren Düsenträger oder Düsenstock 4, der fest koaxial zu ihnen angeordnet ist.

Der Düsenstock 4 trägt am stromabwärtigen Endbereich die Zerstäubereinrichtung 3, bspw. eine Zerstäuberdralldüse, die den ihr durch den Kanal 5 zugeführten flüssigen Brennstoff ohne Mitwirkung oder unter Mitwirkung von Zerstäubergas, bspw. Sekundärluft, zerstäubt und in eine im Betrieb des Wärmeerzeugers nicht selbstleuchtende Anfangszone 36 des Brennerbrennraums 99 in Gestalt eines ungefähren, zur Längsachse 27 koaxialen Kegelmantels 40 eines größeren Kegelöffnungswinkels alpha einsprüht. Dieser Kegelmantel 40 wird im Betrieb natürlich durch die vorhandenen Gasströmungen deformiert.

Die Ausströmgeschwindigkeit der Frischluft aus den Frischluftdüsen ist vorzugsweise relativ hoch.

Die Zerstäubereinrichtung 3 für bspw. Heizöl, z.B. eine Dralldüse, zerstäubt also flüssigen Brennstoff unter Bildung eines weit geöffneten Brennstoff-Hohlkegels, wobei die Tröpfchenflugrichtung im wesentlichen hier vorteilhaft einen Hohlkegelmantel 40 bilden würde, wenn keinerlei Gasströmung vorhanden wäre. Die Gasströmungen verformen jedoch den Hohlkegelmantel 40. Der Winkel alpha des Hohlkegelmantels 40 der ungestörten Tröpfchenflugrichtungen ist vorzugsweise größer als 80° und kann vorzugsweise 100 bis 160°, insbesondere ca. 120° betragen. Er kann aber auch größer oder kleiner sein, bspw. auch ca. 180° betragen, so daß dann die ungestörte Flugbahn des Brennstoffes nicht mehr einen Kegelmantel, sondern eine Scheibe bilden würde. In entsprechend ausgebildeten Gesamtzusammenstellungen der Brennerteile und der später erläuterten Vermischungsmaßnahmen kann der Spritzwinkel der Brennstoffstrahlen sogar größer als 180° sein, so daß die Brennstoffstrahlen dann bei ungestörtem Flug einen Kegelmantel oder Kegelstumpfmantel beschreiben, der sich vom Inneren des Brennerbrennraumes 99 aus auf die Stirnwand 7 zu im Durchmesser vergrößert, so daß in einem solchen Fall der Brennstoff entgegen der Hauptströmungsrichtung der Frischluftstrahlen in den Brennerbrennraum 99 eingebracht, vorzugsweise zerstäubt wird.

Die Stirnwand 7 (Fangplatte) bildet eine Frischluftstrahlfangeinrichtung, indem sie die Durchströmöffnungen 7′ aufweist, derart, daß die aus den Frischluftdüsen 6 ausströmenden Frischluftstrahlen durch diese Durchströmöffnungen 7′ hindurch in den Brennerbrennraumteil 13 einströmen. Dabei entsteht im Gebiet zwischen der Stirnscheibe 2 des Frischluftzuführrohres 1 und der Fangplatte oder Stirnplatte 7 ein Unterdruck durch die mit hoher Geschwindigkeit ausströmenden Frischluftstrahlen, wodurch diese Frischluftstrahlen durch von ihnen erzeugten Unterdruck im Zwischenraum 24 befindliches, sie umgebendes Umgebungsmedium ansaugen und mit sich reißen, bei dem es sich hier um aus dem Feuerraum 92 stammendes heißes Rauchgas handelt. Aus diesem Grunde sind die Querschnitte der Durchströmöffnungen 7′ erheblich größer als die lichten Querschnitte der Austrittsmündungen 25 der Düsen 6. Auf diese Weise läßt sich heißes Rauchgas, das sich in dem Zwischenraum 24 aufhält und in diesen durch die Frischluftstrahlen aus dem Feuerraum 92 eingesaugt würde und noch teilverbrannte Verbrennungsprodukte enthält, ansaugen und in den topfähnlichen Brennerbrennraumteil 13, d.h. in dessen an der Fangplatte 7 beginnenden Innenraum, d.h. in dessen Brennerbrennraum 99 fördern. Bei Betriebstemperaturen ist hier ähnlich wie bei dem in der oben genannten US-PS 47 28 282 angegebenen Verbrennungsverfahren ebenfalls ungefähr isotherme Verbrennung der Ladungsteilchen, die aus Brennstoff und Luft bestehen, erzielbar, wenn, wie bevorzugt vorgesehen sein kann, die Wärmefreisetzungsrate bzw. ungefähr isothermer Betrieb des Wärmeerzeugers 90 geregelt wird.

Die Brennstoffdüse 3 ist in den sogenannten Düsenstock oder Düsenhalter 4 eingeschraubt. Die Bohrung 5 im Düsenhalter 4 dient der Brennstoffzufuhr zur Brennstoffdüse 3. Diese Düse 3 ist vorzugsweise eine Zerstäuberdüse.

Sich im Abstand gegenüberstehende Zündelektroden 14 und 15 sind zur Bildung einer der Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches zum jeweiligen Starten des Wärmeerzeugers 90 dienenden Funkenstrecke in einer Zone relativ niedriger Strömungsgeschwindigkeiten im Brennerbrennraum 99 nahe der Fangwand 7 angeordnet, und zwar hier an einer Stelle, wo bei Betriebstemperaturen keine selbstleuchtende Flamme vorliegt, nämlich in der Anfangszone 36 des Brennerbrennraumes außerhalb der Frischluftstrahlen, wo also Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, die bezogen auf die Strömungsgeschwindigkeiten, die die Frischluftstrahlen beim Einströmen haben und auch relativ zu den Geschwindigkeiten des Brennstoffes in den Brennstoffstrahlen niedrig sind.

Die Elektroden 14 und 15 sind in Isolatoren 16 gehalten. Diese Isolatoren 16 durchdringen sowohl die Fangplatte 7 als auch die Platte 2. Im Frischluftzuführungsrohr 1 sind, stromaufwärts der Platte 2, Zündspannungsleitungen bei 14′, 15′ angedeutet.

Im weiteren ist der Fühler 18 mit dem ihn elektrisch isolierenden Isolator 19 und einer Anschlußstelle 18′ zum Messen der Wärmefreisetzungsrate dQ/dt an einer vorbestimmten Stelle innerhalb der im Betrieb des Wärmeerzeugers 90 vorliegenden selbstleuchtenden Flamme im Brennerbrennraum 99 angeordnet, die übrigens je nach Länge aus dem Brennerbrennraum 99 auch hinaus in den Feuerraum 92 reichen kann, wie es Fig. 8 (Flamme 98) an einem Beispiel zeigt.

Der Fühler 18 kann vorzugsweise ein Ionenstromsensor sein, da der Ionenstrom abhängig von der Wärmefreisetzungsrate ist. Der Fühler 18 kann jedoch auch ein Photonenfühler bzw. lichtempfindlicher Fühler 30 mit Halterung 31 und Anschlußleitungen 32 sein, der so angeordnet ist, daß er durch die Frischluftstrahlen hindurch aus einem Bereich heraus, in welchem die Verbrennung abläuft, mit Licht beaufschlagt wird, wobei der von ihm gelieferte Strom dann ebenfalls ein Maß für die Wärmefreisetzungsrate ist, da die Lichtintensität der Verbrennung mit steigender Wärmefreisetzungsrate größer wird. Der Fühler 18 bzw. 30 ist als Istwertgeber für den Istwert der Wärmefreisetzungrate an den Regler 33 angeschlossen, so daß man mittels des Reglers 33 die Wärmefreisetzungsrate regeln, also einen ungefähr isothermen Verbrennungsablauf erreichen kann, als auch bei Erlöschen der Flamme selbsttätig die Brennstoffzufuhr abschalten kann.

Auch sind für die Wärmefreisetzungsrate dQ/dt (Q=Wärmemenge, t=Zeit) Messungen der Temperatur an einer oder mehreren vorbestimmten Stellen im Brennerbrennraum 88 und/oder im Feuerraum 92 aussagekräftig, so daß ggf. hier also auch mindestens ein Temperaturfühler zum Fühlen der Wärmefreisetzungsrate vorgesehen werden kann, wobei man ggf. den dargestellten Fühler 18 bzw. 30 dann auch weglassen kann.

An die Fangplatte 7 schließt in stromabwärtiger Richtung das Rohr 8 an, in welchem die Flamme von Flammhaltemitteln 10 gehalten und geführt wird. Die Flammhaltemittel 10 (Flammenhaltemittel) sind in erheblichem axialen Abstand von der Fangplatte oder Stirnwand 7 angeordnet, so daß von dieser Fangplatte 7 bis zu den Flammhaltemitteln 10 oder Flammenhaltern 10 die Anfangszone 36 im Brennerbrennraum 99 vorliegt, in der im Betrieb keine leuchtende Flamme auftritt, da die Wurzeln der Flamme an den hier wie dargestellt im Querschnitt V-förmige Bleche bildenden Flammenhaltern 10, deren Scheitel der Stirnwand 7 zugewendet und radial gerichtet sind, siehe Fig. 3B, in stromabwärtiger Richtung der Frischluftströme an ihnen gehalten werden. Die Zone 36 zwischen der Fangplatte 7 und den Flammenhaltern 10 bildet also eine Anfangszone des Brennerbrennraumes 99, in der im Betrieb keine leuchtende Flamme vorliegt. Die Flamme beginnt ungefähr an den Flammenhaltern 10 und verläuft in Richtung des Pfeiles 41.

Wie die Fig. 3B zeigt, geht jede Längsachse jeder Öffnung 7′ der Stirnwand 7 durch je einen Flammenhalter 10 hindurch, die also in Form eines Kranzes radial in erheblichem Abstand von den Öffnungen 7′ der Fangwand 7 angeordnet sind.

Ein trichterförmiger Konfusor 17 kann vorzugsweise zur Erzeugung von Randwirbeln, die in Fig. 2 bei 43 angedeutet sind, vorgesehen sein, was die Verbrennung noch intensivieren kann. Mit 41 ist die Hauptströmungsrichtung im Brennerbrennraum 99 bezeichnet.

Eine zylindermantelähnliche, vorzugsweise durch ein ungefähr rotationssymmetrisches Rohr 9, insbesondere ein ungefähr kreiszylindrisches Rohr oder durch ein einem Zylindermantel ähnliches Rohr oder dgl. gebildete Gasströmungstrenn- und Führungseinrichtung 9 ist koaxial zur Längsachse 27 des Brennerbrennraumes 99 mittels Haltebügeln 20 und Schrauben 22 im axialen Abstand von der Fangplatte 7 fest angeordnet. Distanzhülsen 21 dienen der Befestigung des Rohres 9 und der Stirnwand 7 an der Platte 2 in axialen Abständen von ihr. Die Flammenhalter 10 sind ihrerseits zweckmäßig mit dem Rohr 9 fest verbunden, bspw. mittels Punktschweißens. An Stelle der Distanzhülsen 21 können ggf. auch Bolzen vorgesehen sein, bzw. diese Distanzhülsen können von der festen Verbindung der Teile 2, 7 und 9 dienenden Bolzen durchdrungen sein, wobei die Distanzhülsen die Abstände dieser Teile zueinander fixieren.

Das Rohr 9 bildet ein Innenrohr im Brennerbrennraum 99, an dem nahe seinem stromabwärtigen Ende an seiner Innenwand die Flammenhalter 10 wie dargestellt fest so angeordnet sind, daß sie aus diesem Rohr 9 etwas herausragen.

Ferner ist eine ein kurzes Flanschrohr oder -trichter bildende Einrichtung 11 zum Erzeugen einer Rückströmung eines Teils der heißen Verbrennungsgase, d.h. heißer Rauchgase vorgesehen, wobei diese Verbrennungsgase je nach Flamme ganz oder zum Teil direkt aus der Flamme bzw. aus ihr benachbarten Zonen stammen können. Die Einrichtung 11 kann entweder am Außenrohr 8 oder am Teil (Rohr) 9 befestigt sein. Sie weist hier einen ebenen Flansch 37 auf, der die Flammenhalter 10 ungefähr an ihren stromabwärtigen, der Austrittsmündung 25 zugewendeten Enden umfaßt.

An diesen Flansch 37 ist ein sich in stromabwärtiger Richtung (bezogen auf die Pfeilrichtung 41) verjungender kurzer Trichter 40 vorzugsweise einstückig an den Flansch 37 anschließend angeordnet, der am Rückleiten von heißen Rauchgasen in die Anfangszone 36 mitwirkt. Dieser Flansch 37 weist einen Kranz von runden oder sonstig geformten Durchbrüchen 12 auf, die in gleich großen Zentriwinkeln voneinander angeordnet sind, durch welche heiße Rauchgase gemäß Pfeil 44 durch den Ringraum 39 hindurch, der zwischen den Rohren 8 und 9 vorliegt, in Richtung auf die Fangplatte 7 zu zurückströmen können. Diese Rückströmung bildet sich im Betrieb des Brenners von selbst aus. Sie dient sowohl dem Zurückführen von heißen Rauchgasen aus die Flamme enthaltenden Bereichen - sei es aus der Flamme direkt und/oder ihr benachbarten Bereichen - des Brennerbrennraumes 99 als auch dem Rückleiten von Brennstoff (flüssiger Brennstoff und verdampfter Brennstoff), der bis zu der Innenwand des Rohres 9 und ggf. des Trichters 40 gelangt ist. Die Längsachsen der Durchbrüche 12 sind Mantellinien einer geometrischen Kreiszylinderfläche 64, die koaxial zur Längsachse 27 ist und deren Durchmesser größer als der Durchmesser der geometrischen Kreiszylinderfläche 29 ist.

Diese Rückströmung bildet sich im Betrieb des Brenners 94 aus, also bei durch die Luftstrahlbildner (Düsen) 6 erzeugten Frischluftstrahlen, da diese Frischluftstrahlen auch auf der stromabwärtigen Seite der Fangplatte 7 Unterdruck erzeugen, wie dies von Strahlpumpen her bekannt ist. Hierdurch wird erreicht, daß im Betrieb des Wärmeerzeugers 90 heiße Verbrennungsgase (Rauchgase) den durch die Düse 3 erzeugten Brennstoffnebelkegel bzw. Brennstoffhohlkegel über längere Strecken von der von der Austrittsmündung (Auslaß) 77 des Brennerbrennraumes 99 abgewendeten Seite her vorzugsweise steil anströmen und also beaufschlagen, bevor dieser Brennstoff auf seinem weiteren Weg mit der Frischluft, d.h. der Verbrennungsluft in Berührung kommt. Bereits hierdurch wird der Brennstoff, bevor er mit der Frischluft in Berühung kommt, durch heiße Rauchgase reformiert und gecrackt, was seine Zündwilligkeit herabsetzt, was für schadstoffarme Verbrennung äußerst günstig ist.

Der zerstäubte Brennstoffnebel wird auf seinem Weg von der Düse 3 zu den Frischluftstrahlen auch noch von im Zentrum des Brennerbrennraums 99 aus dem bezogen auf die Hauptströmungsrichtung 41 stromabwärts der Flammenhalter 10 befindlichen Bereich des Brennerbrennraums 99 aus der leuchtenden Flamme und/oder ihr benachbarten Zonen in die nicht selbstleuchtende Anfangszone 36 zurückströmendem (Pfeile 45, 45′) heißen Rauchgas auf der dem Auslaß 77 zugewendeten Seite ebenfalls vorzugsweise steil angeströmt und so auch diese Seite des Brennstoffnebels, bevor er mit der Frischluft in Berühung kommt, durch dieses heiße Rauchgas über relativ lange Strecken gecrackt und reformiert, was die Zündwilligkeit des Brennstoffes infolge des hierdurch verstärkten Crackens und Reformierens noch weiter herabsetzt, was die schadstoffarme Verbrennung noch weiter begünstigt und so die Schadstoffemission des Abgases noch weiter verringert.

Im weiteren ist in Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung dargestellt, die es erlaubt, in Abhängigkeit von der Zeit nach dem Start und ggf. auch zur Regelung ungefähr isothermer Verbrennung die Rauchgasrückführung im Bereich zwischen der Platte 2 und der Fangplatte 7 zu steuern oder zu regeln, indem an jedem Düsenrohr 6 außenseitig ein radialer Bolzen 70 fest angeordnet ist, und diese Bolzen 70 greifen in Löcher eines Ringes 71 ein, der mittels eines Verstellgestänges 72 und eines dieses axial bewegenden Stellmotors 34 (oder ggf. auch von Hand) axial hin- und herbewegbar ist, so daß alle Düsen 6 gemeinsam und synchron zueinander axial lageverstellbar sind, um ihre Stellungen relativ zur Fangplatte 7 zu ändern. Insbesondere kann vorgesehen sein, wie es bereits erwähnt wurde und strichpunktiert dargestellt ist, zum Starten der Verbrennung die Düsen 6 unter umfangsseitiger Abdichtung direkt in den Brennerbrennraum 99 münden zu lassen und nicht in den Zwischenraum 24 und erst nach Anwärmen des Brennerbrennraumteiles 13 und des Feuerraums 92 sowie der Rauchgase, also kurze Zeit nach Beginn des Brennvorganges, diese Düsen 6 aus der strichpunktierten Stellung in in den Zwischenraum 24 einmundende Stellungen gemeinsam zurückzufahren. Eine solche zurückgefahrene Stellung ist in den Fig. 1 und 2 voll ausgezogen dargestellt. Die Düsen 6 können dabei zweckmäßig alle ständig so relativ zueinander fest angeordnet sein, so daß ihre Austrittsmündungen 25 sich jeweils zweckmäßig in jeweils einer gemeinsamen Ebene befinden, die von den Längsachsen 26, 27 senkrecht geschnitten wird.

Wie erwähnt, kann auch der Massenstrom des Rauchgases, das gemäß Pfeilen 51 in den Zwischenraum 24 zwischen der Stirnplatte 2 und der Fangplatte 7 einströmt, vom Signal der Intensität der Wärmefreisetzungsrate dQ/dt bestimmt werden, derart, daß die Wärmefreisetzungsrate, die mittels der Sonde 18 (oder 30) gemessen werden kann, konstant oder gemäß einem Ist-Soll-Kennfeld geregelt wird, in welchem letzterem Falle der Sollwert der Freisetzungsrate gemäß einem Kennfeld, d.h. in Abhängigkeit mindestens eines Parameters verstellt wird, bspw. des Sauerstoffgehaltes der Frischluft und/oder der Druckerhöhung des Frischluftstromes durch das Gebläse 95 und/oder in Abhängigkeit des Wärmeinhaltes des Brennstoffes und/oder der Brennstoffart usw.

Zum besseren Verständnis ist in Fig. 2 der gesamte Prozeß mit Strömungspfeilen dargestellt. Die Einrichtung ist dabei identisch mit Fig. 1, jedoch sind der besseren Übersicht wegen ein Teil der Bezugszeichen weggelassen und die Strömungsverhältnisse, der Wirklichkeit zumindest nahe, dargestellt.

Die Pfeile 50 bezeichnen die Frisch- oder Verbrennungsluftströmung hoher kinetischer Energie bzw. hoher Geschwindigkeit, wobei durch sie und die Fangplatte 7 unterschiedliche Unterdruckbereiche geschaffen werden: Ein erster durch die Frischluftstrahlen bei ihrem Ausströmen in den Zwischenraum 24 bewirkter Unterdruckbereich liegt im Zwischenraum 24 zwischen der Platte 2 und der Platte 7 vor und das hierdurch von aus dem den Brennerabschnitt 96 umgebenden Feuerraum 92 in diesen Zwischenraum 24 durch die Frischluftstrahlen 50 eingesaugte Rauchgas ist durch die Pfeile 51 angedeutet. Der zweite Unterdruckbereich liegt stromabwärts der Fangplatte 7 in Brennerbrennraum 99 vor und wird ebenfalls durch den Unterdruck der in den Brennerbrennraum 99 einströmenden Frischluftstrahlen erzeugt und saugt ebenfalls Verbrennungsprodukte an. Und zwar entsteht durch dieses Ansaugen die sowohl durch den Zwischenraum 39 zwischen den Rohren 8 und 9 und 11 stattfindende Rückströmung (Pfeile 44) als auch eine zentrale Rückströmung heißer Rauchgase aus der Flamme und/oder einer von ihr umfaßten Innenzone in die Anfangszone 36 (Pfeile 45, 45′), da die Frischluftstrahlen in Form eines Kranzes von zueinander parallelen Strahlen, der die Längsachse 27 des Brennerbrennraumes im Abstand umgibt, auch bewirken, daß in einer die Längsmittelachse 27 aufweisenden mittleren Längszone des Brennerbrennraumes heiße Rauchgase rückgesaugt werden, und zwar in einer von den sich ausdehnenden Frischluftstrahlen 50 umfaßten mittleren Längszone, wie es bereits erwähnt wurde. Aus der Flamme und/oder einer von ihr umfaßten Zone lösen sich so auch verbrannte und teilverbrannte Produkte enthaltende Rückströmungen heißer Rauchgase ab, die mit 45′ bezeichnet sind und erzeugen hierdurch eine zentrale Rückströmung, die mit den Pfeilen 45 dargestellt ist.

Die zentrale Rückströmung 45 heißer Gase oder Rauchgase, die ganz und/oder teilweise verbrannte Verbrennungsprodukte enthalten, ermöglicht also die zusätzliche Beaufschlagung des der Austrittsmündung 23 zugewandten Bereiches des Brennstoffnebelhohlkegels bzw. die Mantellinien einzelner Strahlen auf den betreffenden Seiten durch sie. Es findet hierdurch Reformieren und Cracken des Brennstoffes auf seinen relativ langen Strömungswegen in der nicht selbstleuchtenden Anfangszone 36 vor Erreichen der Frischluftstrahlen 50 statt.

Sofern anstelle der Dralldüse 3, die den flüssigen Brennstoff bei fehlenden Gasströmungen so ausbläst, daß er von ihr in Form eines Kegelmantels wegströmt, eine Brennstoffdüse vorgesehen ist, die eine Mehrzahl von einzelnen Austrittsöffnungen zum Ausblasen von dünnen gesonderten Brennstoffstrahlen vorzugsweise ebenfalls unter Zerstäuben des Brennstoffes aufweist, werden diese Brennstoffstrahlen entsprechend von heißen Rückströmungen angeströmt zum Reformieren und Cracken des Brennstoffes.

Da gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die Brennstoffteilchen, die aus der Brennstoffdralldüse 3 ausströmen, von heißen Rauchgasen sowohl von der Seite der Fangplatte 7 her durch die heißen Rauchgasrückströmungen 44, also sozusagen von hinten her angeströmt wird, wie auch durch die heißen Rauchgasströmungen gemäß den Pfeilen 45 auf ihren den Flammenhaltern 10 bzw. dem Auslaß 77 des Brennerbrennraumes 99 zugewendeten Seiten, also sozusagen von vorne her und also beidseits und ggf. über den gesamten Umfang ihrer Strömungswege, über relativ lange Strecken beaufschlagt werden, ergibt sich wirksames Reformieren und Cracken des Brennstoffes, bevor er mit der Frischluft zusammentrifft. Durch dieses Reformieren und Cracken wird der Brennstoff in seiner Zündwilligkeit geschwächt, was für möglichst schadstoffarme und möglichst vollständige Verbrennung äußerst günstig ist, also die Schadstoffemission des Wärmeerzeugers 90 stark reduziert. Die Rückführung heißer Rauchgase, die außer verbrannten auch teilverbrannte Produkte enthalten können, wirkt auch schadstoffreduzierend und erhöht auch den Ausbrenngrad.

In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Rückströmung 45 mittels Führungsmitteln, z.B. einem dünnwandigen, zur Längsachse 27 des Brennerbrennraumes 99 vorzugsweise koaxial angeordneten Rohr 46, das ein trompetenförmiges Einströmende 47 aufweisen kann, zu führen. Solch ein Führungsmittel 46 ist strichpunktiert im Schnitt schematisch dargestellt und kann z.B. aus hitzebeständigen Metallegierungen und/oder Keramik oder sonstigen geeigneten Materialen bestehen. Es kann bspw. mittels dünnen radialen Trägern 48 am Rohr 9 befestigt sein.

Bekanntlich bilden die üblichen verwendeten Zerstäubungsvorrichtungen für flüssige Brennstoffe zwar kleine aber doch in ihren Durchmessern sehr stark streuende Tröpfchen, deren Durchmesser bspw. im Bereich von 1:200 streuen. Dieser unerwünschte Zustand kann zu störender Rußbildung und schlechtem Ausbrenngrad führen. Um dies zu vermeiden, dient bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel die rohrförmige Zylinderwand 9 zusätzlich als Verdampferfläche, die vorzugsweise aus dünnwandigem zunderbeständigem Material besteht, wie z.B. aus Metallegierungen und/oder Keramik, wobei es sich um Materialien handeln kann, wie sie z.B. für Brennkammern aus Düsentriebwerken bekannt sind. Dieses Rohr 9 kann vorzugsweise dünnwandig sein, was bedeutende Vorteile hat, wie geringe Wärmeträgheit und geringem Strömungswiderstand.

Bei Wandstärken von vorzugsweise etwa 0,2 mm Dicke kann diese Wand oder dieses Rohr 9 nach der Zündung und Ausbildung der Flammenwurzeln der Flamme und den erläuterten Strömungsvorgängen außerordentlich rasch heiß werden. Dadurch ergibt sich dann insgesamt folgendes: Der aus der Brennstoffdüse 3 in Form feiner Tröpfchen austretende Brennstoff besteht aus relativ kleinen und auch aus größeren oder gröberen Tröpfchen. Die kleineren Tröpfchen werden durch die rückströmenden Rauchgasströmungen 44 und 45 rasch verdampft und hierdurch in dampfförmigen Brennstoff aufbereitet, bevor sie mit der Verbrennungsluft 50 gemischt und von dieser in Richtung der Hauptströmung fortgetragen werden. Dieser Brennstoff ist dabei vor Erreichen der Frischluft einer ihn reformierenden und crackenden Behandlung durch die heißen Rauchgase unterzogen worden und seine Zündwilligkeit hierdurch erheblich herabgesetzt. Dagegen gelangen die relativ großen Brennstofftröpfchen aufgrund ihrer größeren Massenträgheit bis zu der Innenfläche der heißen Wand 9, an der sie einer sogenannten Filmverdampfung, mit 53 angedeutet unterliegen. Dabei ist es nun besonders zweckmäßig, daß diejenigen Brennstoffteilchen, die bis zur Innenfläche der Wand 9 gelangen, noch nicht in den Frischluftstrom 50 eingeschleust werden, da sie bspw. zu Rußbildung und sonstigen Nachteilen führen könnten. Vielmehr ist hier vorgesehen, daß zwischen dem stromabwärtigen Ende des Rohres 9 und dem einen Flanschtrichter bildenden Teil 11 ein schmaler Ringspalt 57 vorhanden ist, durch den hindurch die Rückströmung 44 den an der Innenfläche des Rohres 9 entlangströmenden flüssigen bzw. dampfförmigen Brennstoff gemäß den Pfeilen 54 ganz oder weitgehend ansaugt und so in die Anfangszone 36 zurückführt, bzw. es kann ein Teil dieses zur Wand 9 gelangten Brennstoffes auch in die Strömung 55 gelangen und so auf diesem Weg um das Teil 11 herum in die Rückströmung 44 gelangen.

Dieser bis zur Wand 9 gelangende Brennstoff gelangt vorzugsweise zumindest im wesentlichen sei es als noch nicht verdampfter flüssiger Brennstoff und/oder als bereits verdampfter Brennstoff in die Rückströmung 44 und mittels dieser Rückströmung in die Anfangszone 36 des Brennerbrennraumes 99 zurück, wobei er auf diesem Weg und ggf. auch in der Anfangszone 36 durch das ihn mitführende heiße Rauchgas oder die noch auf ihn dabei zusätzlich auftreffenden heißen Rauchgase ebenfalls einer wirksamen reformierenden und crackenden Wirkung unterworfen wird, bevor er endgültig und verdampft in die Frischluft gelangt, um durch deren Sauerstoff verbrannt zu werden.

Dieser zur Wand 9 gelangte Brennstoff gelangt also ganz oder im wesentlichen in den Unterdruckbereich, der die Rückströmung 44 verursacht, die durch den Zwischenraum 39 zwischen dem Zylindermantel 8 und Außenrohr 8 entgegen der Strömungsrichtung der Frischluft zurück in Richtung auf die Fangwand 7 zuströmt.

Die Verbrennung ergibt bei dieser dargestellten Einrichtung überraschenderweise unmittelbar oder spätestens bereits kurz nach Zünden des Brenners eine gänzlich blaue Flamme, wogegen bei üblichen Ölbrennern ständig eine überwiegend gelbe bis weiße Flamme vorliegt. Der flüssige Brennstoff, der in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung verbrannt wird, kann übliches Öl sein, wie es durch herkömmliche Brenner ebenfalls verbrannt wird, jedoch nicht entfernt mit so hohem Ausbrenngrad und so geringer Schadstoffemission wie durch die dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung.

Es versteht sich, daß bei sehr großen Heizleistungen mehrere solche Brenner 94 parallel oder in sonstiger Anordnung am Wärmeerzeuger, vorzugsweise in einem Hauptbrenner von ihm angeordnet werden können.

In Fig. 4A und 4B ist ein Ausführungsbeispiel eines Brenners 94 ausschnittsweise dargestellt, der sich von dem nach den Fig. 1 bis 3B im wesentlichen nur dadurch unterscheidet, daß er ein Mehrstoffbrenner ist, indem in seinen Brennerbrennraum 99 auch gasförmiger oder Brennstoffpartikel enthaltendes Gas zusätzlich oder alternativ zu flüssigem Brennstoff einleitbar ist.

In ein Mantelrohr 60, das den die dem Zerstäuben flüssigen Brennstoffes wie bei Fig. 1 und 2 dienende Drallzerstäubungsdüse 3 tragenden Düsenstock 4 mit radialem Abstand umfaßt, wird gasförmiger Brennstoff, z.B. Erdgas in die Anfangszone des Brennerbrennraums 99 an der Fangwand 7 eingeführt. Ein an der Brennstoffdüse 3 angeordneter Ablenkrand mit relativ scharfer Abrißkante 61 erfüllt hierbei zweierlei Aufgaben. Erstens wird vorteilhaft das zusätzlich zu flüssigem Brennstoff oder das allein als Brennstoff zugeführte Gas in schräg nach außen führenden Richtungen, vorzugsweise ungefähr in Richtung eines Kegelstumpfes (Pfeil 62) umgelenkt. Zweitens dient dieselbe Abrißkante 61 zum Vermeiden von Rückfließen flüssigen Brennstoffes falls aus der Düse 3 flüssiger Brennstoff im Betrieb ausströmt - in Richtung des Düsenstockes 4 beim Abstellen der Zufuhr des flüssigen Brennstoffes. Etwa austretender und nicht mehr zerstäubter flüssiger Brennstoff, bspw. Heizöl, tropft dann an dieser Abrißkante 61 innerhalb der durch die Wände 8 und 7 des Brennerbrennraumteiles 13 begrenzten Gemischbildungszone ab.

Es ist selbstverständlich auch möglich, vorzugsweise an den Umfangswänden der Fanglöcher 7′ und/oder seitlich von ihnen, vorzugsweise von der Stirnwand 7 aus gasförmiges Medium, z.B. Erdgas, in mehreren einzelnen Rohren 63 in den Brennerbrennraum 99 einzuleiten, vorzugsweise in den Bereich zwischen den Brennstoffdüsen 3 und den Fanglöchern 7′ einzugeben.

Bei Fig. 4A sind die Düsen 6 in Stellungen, in denen sie im Betrieb die Frischluftstrahlen zu den bei Fig. 1 bis 3B erwähnten Zwecken in den Zwischenraum 24 ausblasen, wogegen Fig. 4B die Stellung der Düsen 6 für die Zündung des Brennstoff-Luftgemisches zeigt.

In Fig. 5A ist längsgeschnitten ein Brennerabschnitt 96 ähnlich dem nach Fig. 1 dargestellt. Es bestehen zu Fig. 1 jedoch folgende Unterschiede. Gemäß Fig. 5C sind sechs Frischluftdüsen 6 vorhanden. Fig. 5A zeigt eine besonders einfache Anordnung zum Absperren und Steuern der aus dem Feuerraum durch den Zwischenraum 24 hindurch in die Anfangszone 36 des Brennerbrennraumes 99 rückzuführenden Rauchgase. Diese Maßnahme eignet sich insbesondere für sogenannte Kleinbrenner, d.h. Brenner der Leistungsklassen zwischen 10 und 100 kW. Und zwar sind hier die Düsen 6 ständig in die Öffnungen 7′ mit ihren Austrittsmündungen 25 fest eingesetzt und umfangsseitig durch Dichtungen 74 gegen sie abgedichtet, so daß durch diese Öffnungen 7′ kein Gas aus dem Zwischenraum 24 in den Brennerbrennraum 99 einströmen kann. Dagegen kann in ihn aus dem Zwischenraum 24 Gas durch Öffnungen 81 der Stirnwand 7 hindurch einströmen. Diese Öffnungen 81 sind hier in Art eines Kranzes zwischen dem Kranz der Öffnungen 7′ und der Umfangswand 8 des Brennerbrennraumteiles 13 angeordnet, wie Fig. 5C zeigt. Sie können ggf. auch andere Anordnungen haben, bspw. innerhalb des Kranzes der Öffnungen 7′ und/oder zwischen diesen.

Jede Öffnung 81 ist durch eine aus Bimetall hergestellte, spangenartig gebogene Biegefeder 80 mit der an ihr angeordneten Klappe oder Scheibe 79 im kalten Zustand, der voll ausgezogen dargestellt ist, absperrbar, wogegen bei heißem, strichpunktiert gezeichnetem Zustand des Bimetalls 80 die betreffende Öffnung 81 geöffnet ist (s. auch Fig. 5B), so daß heißes Rauchgas durch sie hindurch in den Unterdruckbereich der Anfangszone 36 eingesaugt wird, und zwar durch die Wirkung der Frischluftstrahlen.

Bei dieser Anordnung entfällt also ein Verschieben der Frischluftdüsen 6. Diese sind deshalb in beiden Fig. 5A und 5B in derselben einzigen Stellung dargestellt, in der sie die Frischluftstrahlen unmittelbar an der Stirnwand 7 in den Brennerbrennraum 99 parallel zu dessen Längsachse 27 einleiten. Gezieltes Öffnen oder Schließen der Öffnungen 81 läßt sich auch auf andere Art kostengünstig und selbsttätig erreichen, indem bspw. gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, eine aus Bimetall gefertigte Scheibe, ggf. mit radial abstehenden Armen versehen, vorzusehen. Diese Scheibe kann auch als sogenannte Springscheibe 82 vorgeprägt sein. Eine solche Springscheibe 82 ist in Fig. 5A unten dargestellt, wogegen in Fig. 5A oben eine Bimetallfeder 80 dargestellt ist, die die Scheibe 79 auch mitbilden kann. Im voll ausgezogen dargestellten Zustand sperrt die kalte Springscheibe 82 die zugeordnete Öffnung 81 ab und im strichpunktierten Zustand ist sie geöffnet.

In Fig. 6 ist schematisch eine weitere Ausführungsform zum Verstellen und/oder Regeln des durch die Frischluftstrahlen 50 zwischen Platte 2 und Fangplatte 7 einsaugbaren Mediums, das mit Pfeil 51 bezeichnet ist, dargestellt, wobei dieses Medium wiederum vorzugsweise heißes Rauchgas aus dem Feuerraum sein kann.

Der in Fig. 6 hälftig dargestellte Brennerabschnitt 96 entspricht dem nach Fig. 1 mit dem Unterschied, daß die Düsen 6 fest in die Stirnwand 2 eingesetzt und durch auf ihnen formschlüssig und axial verstellbar angeordnete Hülsen 6′ zu Teleskopdüsen weitergebildet sind, deren Längen durch Verschieben der Hülsen 6′ verstellbar sind.

Diese Hülsen 6′ können vorzugsweise gemeinsam mittels eines Gestänges 72′ und eines Verbindungsringes 71′ und mittels Bolzen 70′ axial verschoben werden. Hierdurch kann erreicht werden, daß man zumindest bei flüssigem Brennstoff zu dessen Zünden die Hülsen 6′ bis zu den Durchströmungsöffnungen 7′ in der Fangplatte 7 sich an mittels ihrer Dichtungen 59 diese umfangsseitig abgedichtet anlegend verschieben kann, so daß dann die Frischluft für das Zünden und ggf. für kurze Zeit danach noch unmittelbar in die Anfangszone 36 des Brennerbrennraums 99 einströmt und nicht in den Zwischenraum 24 oder Vorraum zwischen den Platten 2 und 7. Nach kurzer Zeit nach dem Zünden, bspw. spätestens bei Betriebstemperaturen, können dann die Hülsen 6′ gemeinsam axial zurückgefahren werden, wobei man dann wiederum auch hier durch ihr gemeinsam gesteuertes axiales Verschieben mittels eines von einem Regler angesteuerten Stellmotors ungefähr isotherme Verbrennung bzw. Regelung der Wärmefreisetzungrate erreichen kann, wenn dies erwünscht ist, wie es bereits weiter oben erläutert wurde.

Der in Fig. 7 bezüglich einer Längshälfte dargestellte Brennerabschnitt 96 kann mit folgenden Unterschieden dem Brennerabschnitt 96 nach Fig. 1 entsprechen. Und zwar zeigt Fig. 7 eine für Großbrenner mit hoher spezifischer Wärmeleistung geeignete Maßnahme an der Fangplatte 7. Um die hier möglicherweise auftretenden radialen Wärmespannungsprobleme dieser Fangplatte 7 zu ermeiden, ist in dieser Ausführungsform ein innerer bzw. zentraler Fangplattenbereich 7 i von einem ihm zugeordneten äußeren Fangplattenbereich 7 a überlappt und thermisch und mechanisch entkoppelt, indem die Fangplatte 7 zweiteilig oder aus noch mehreren Teilen bestehend ausgeführt ist, so daß zwischen diesen Teilen 7 i und 7 a Wärmespannungen verhindert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit kostengünstigen, betriebssicheren und verschmutzungsunempfindlichen und wartungsarmen Teilen durchführen.

Es können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die verschiedensten Brennstoffe überraschend rückstandsarm verbrannt und sicher gezündet werden.

Der Fachmann wird dabei besonders dadurch überrascht, daß

• - die Abgas-Emissionsrate unverbrannter und teilverbrannter Kohlenwasserstoffe (HC-Verbindungen) niedriger als die Immisionswerte der angesaugten Verbrennungsluft sind oder zumindest sein können.
• - Die Stickoxidbildung viel geringer als bisher wird, bspw. um ca. 75% und mehr im Vergleich zu konventionellen Brennern verringert werden kann,
• - vollkommene oder praktisch vollkommene Rußfreiheit gelingt und daher kein Verschlechtern der Wärmeübertragung der Wärmetauscherflächen durch Ruß zu befürchten ist. Eventuell doch noch vorhandener Ruß ist praktisch nicht meßbar.

In allen Ausführungsbeispielen wird der gesamte Brennstoff in die nicht selbstleuchtende Anfangszone 36 in relativ großen Abständen von den Frischluftstrahlen eingeleitet, so daß er auf seinen relativ langen Strömungswegen, die er in der Anfangszone zurücklegt, bevor er sich mit der Frischluft mischt, einer seinem Reformieren und Cracken dienenden intensiven Beaufschlagung durch heiße Rauchgase unterworfen wird. Es ist jedoch auch denkbar, daß in manchen Fällen nicht der gesamte Brennstoff in dieser eingehend erläuterten Weise in den Brennraum eingeleitet wird, sondern nur ein nicht unerheblicher Teil von ihm, vorzugsweise mindestens 50 Gewichtsprozent, insbesondere mindestens 80 Gewichtsprozent von ihm und der restliche Brennstoff auf andere Weise in den Brennerbrennraum eingeleitet wird, bspw. unmittelbar in die Frischluftstrahlen und/oder in die Flamme, wobei dieser restliche Brennstoff bspw. in Form von festen Partikeln, wie Kohlenstaub oder dgl. oder ggf. auch in flüssiger und/oder gasförmiger Form eingeleitet werden kann.

Claims (42)

1. Verfahren bei welchem Frischluft und Brennstoff in einen in einen Feuerraum eines Wärmeerzeugers ausmündenden, vorzugsweise im Feuerraum angeordneten Brennerbrennraum eines Brenners eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluft in den Brennerbrennraum des Brenners in mehreren Einzelstrahlen eingeleitet wird und daß zumindest ein erheblicher Teil des in den Brennerbrennraum eingeleiteten Brennstoffes bevor er verbrannt wird auf außerhalb der Frischluft­ strahlen und außerhalb der selbstleuchtenden Flamme und zumindest zum Teil in einer bei Betriebs­ temperaturen des Wärmeerzeugers nicht selbstleuch­ tenden Anfangszone des Brennerbrennraumes verlau­ fenden Strömungswegen einer seine Zündwilligkeit durch Reformieren und Cracken herabsetzenden Be­ aufschlagung mit durch die Verbrennung des Brenn­ stoffes entstandenen heißen, zu den Brennstoff- Strömungswegen zurückgeleiteten heißen Rauchgasen unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwecks Reformierens und Crackens mit heißen rückgeführten Rauchgasen zu beaufschlagende Brenn­ stoff in die bei Betriebstemperaturen des Wärme­ erzeugers nicht selbstleuchtende Anfangszone des Brennerbrennraumes in erheblichen Abständen von den Frischluftstrahlen und der Flamme eingeleitet und auf seinen zu den Frischluftstrahlen bzw. der Flam­ me verlaufenden Strömungswegen mit rückgeführten, seinem Reformieren und Cracken dienenden heißen Rauchgasen beaufschlagt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es sich bei dem Brennstoff, der zur Herabsetzung seiner Zündwilligkeit einer seinem Reformieren und Cracken dienenden Beaufschlagung mit heißen rückgeführten Rauchgasen außerhalb der Frischluftstrahlen und der Flamme unterworfen wird, um mindestens 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise um mindestens 80 Gewichtsprozent, besonders zweckmäßig um nahezu allen oder bevorzugt um allen in den Brennraum eingeleiteten Brennstoff handelt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu reformierende und zu crackende Brennstoff in den Brennerbrennraum zumindest zum Teil als flüssiger Brennstoff, vorzugsweise als zerstäubter flüssiger Brennstoff eingeleitet wird, vorzugsweise aller Brennstoff oder mindestens 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise mindestens 80 Gewichtsprozent des Brennstoffes flüssiger Brennstoff ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 50 Gewichts­ prozent des Brennstoffes, vorzugsweise mindestens 80 Gewichtsprozent des Brennstoffes, besonders zweckmäßig der gesamte Brennstoff oder nahezu aller Brennstoff vor Eintritt in die selbstleuchtende Flamme in der Anfangszone des Brennerbrennraumes außerhalb der Frischluftstrahlen einer seine Zündwilligkeit herabsetzenden, seinem Reformieren und Cracken dienenden Beaufschlagung mit in diese Anfangszone zurückgeleiteten heißen Rauchgasen unterworfen wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu reformierende und zu crackende Brennstoff mindestens im wesentlichen in die Anfangszone des Brennerbrennraumes mit hoher Geschwindigkeit in Richtungen eingeleitet wird, auf die die rückgeleiteten heißen Rauchgase zumindest zum Teil vorzugsweise steil zuströmen, vorzugsweise unter Winkeln von ca. 80 bis 100°, welche Richtungen den Bahnen entsprechen, auf denen der Brennstoff, wenn er nicht abgelenkt wird, strömt oder strömen würde.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlrichtungen, in denen der zu reformierende und zu crackende Brennstoff in den Brennerbrennraum einströmt, jeweils eine auf den in den Feuerraum führenden Auslaß dieses Brennerbrennraumes zu gerichtete Vektorkomponente parallel zur Längsachse dieses Brennerbrennraumes aufweisen, und daß die hierzu senkrechte Vektorkomponente der betreffenden Strahlrichtung mindestens so groß wie die der anderen Vektorkomponente des durch die betreffende Strahlrichtung gebildeten Vektors ist, vorzugsweise die Winkel der Strahlrichtungen zur Längsachse dieses Brennerbrennraumes mindestens 50°, vorzugsweise ca. 55 bis 80°, besonders zweckmäßig ca. 60° betragen.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Rauchgasrückströmung die mindestens eine Brennstoffbahn, zu der sie zum Reformieren und Cracken des auf dieser Bahn strömenden Brennstoffes strömt, auf der von dem in den Feuerraum führenden Auslaß des Brennerbrennraumes abgewandten Bahnseite und mindestens eine andere Rauchgasrückströmung diese Bahn auf deren dem Auslaß dieses Brennerbrennraumes zugewandten Bahnseite anströmt, daß mindestens eine Rauchgasrückströmung aus dem außenseitig des Brennerbrennraumteiles befindlichen Bereich des Feuerraumes in den Brennerbrennraum des Brenners durch von den Frischluftstrahlen erzeugten Unterdruck eingesaugt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zu dem zu reformierenden und zu crackenden Brennstoff führende Rauchgasrückströmung innerhalb des Brennerbrennraumes verläuft.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Rauchgasrückströmung durch einen zwischen der Umfangswandung des Brennerbrennraumteiles und einem in dessen Brennerbrennraum befindlichen Innenrohr vorhandenen Zwischenraum hindurch zu dem zu reformierenden und zu crackenden Brennstoff verläuft.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftstrahlen in das Innenrohr einströmen und/oder die Strahlrichtungen des zu crackenden und zu reformierenden Brennstoffes auf die Innenwand des Innenrohres zu gerichtet sind.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der in seiner Zündwilligkeit herabzusetzende Brennstoff spätestens nach seinem Reformieren und Cracken in das Innenrohr einströmt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Auslaß des Brennerbrennraumes benachbarten, innerhalb des Brennerbrennraumes befindlichen Ende des Innenrohres oder eines ihm in geringem Abstand nachgeordneten Rohres ein Strömungsabriß unter Bildung von Wirbeln stattfindet.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftstrahlen durch Öffnungen in der Stirnwandung des Brennerbrennraumteiles in den Brennerbrennraum einströmen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptstrahlrichtungen der Frischluftstrahlen ungefähr parallel zur Längsachse des Brennerbrennraumes verlaufen.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftstrahlen in Form eines Kranzes von Strahlen in den Brennerbrennraum eingeblasen werden.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Rauchgasrückströmung in einer zentralen Zone des Brennerbrennraumes zu dem zu reformierenden und zu crackenden Brennstoff zurückströmt.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Betrieb durch den Brenner erzeugte Flamme an mindestens einem, vorzugsweise an mehreren Flammenhaltern gehalten wird, wobei vorzugsweise die Geschwindigkeit des am mindestens einen Flammenhalter seitlich vorbeiströmenden Gases größer ist als die Flammengeschwindigkeit der am mindestens einem Flammenhalter gehaltenen Flamme.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Flammenwurzel der Flamme innerhalb des Brennerbrennraumes an mindestens einem Flammenhalter gehalten wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Flammenwurzel der vom Brenner erzeugten Flamme am Ausgang oder nahe des Ausganges des Innenrohres des Brennerbrennraumes mittels mindestens eines Flammenhalters gehalten wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Brennerbrennraum die Flamme durch mindestens einen Zündfunken gezündet wird, der, bezogen auf die Strömungsrichtung der Frischluftstrahlen im stromaufwärtigen Abstand vor dem mindestens einen Flammenhalter, in einem Bereich des Brennerbrennraumes erzeugt wird, in den Brennstoff nur in geringem Maße einströmt und daß das zum Zündzeitpunkt in diesem Bereich vorhandene Gas geringere Strömungsgeschwindigkeit hat als die Frischluftstrahlen, die in den Brennerbrennraum eingeleitet werden.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß flüssiger Brennstoff in den Brennerbrennraum mit so hoher Geschwindigkeit in Richtung auf mindestens eine durch heiße Rauchgase beheizte Wand eingeleitet wird, daß gröbere Brennstofftröpfchen bis zu dieser Wand, vorzugsweise der Innenfläche des Innenrohres, gelangen und an ihr verdampfen.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Verdampfen der Brennstofftröpfchen an der betreffenden Wand entstehende Brennstoffdampf zumindest teilweise, vorzugsweise im wesentlichen oder vollständig von heißem Rauchgas, das rückgeführt wird, in die Anfangszone des Brennerbrennraumes zurückgeführt und reformiert und gecrackt wird.

24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsprozeß durch Verstellung des Massenstromes mindestens einer rückgeführten Rauchgasströmung so durchgeführt wird, daß die Wärmefreisetzungsrate in mindestens einem vorbestimmten kleinen Raumbereich, der sich stromabwärts der mindestens einen Flammenwurzel der durch das Verbrennen des Brennstoffes mit der Frischluft vorhandenen Flamme befindet, gemäß einem vorbestimmten, konstanten oder verstellbaren Sollwert geregelt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert der Wärmefreisetzungsrate in Abhängigkeit des verwendeten Brennstoffes so eingestellt wird, daß in diesem kleinen Raumbereich die Verbrennung unterhalb des adiabatischen Maximums stattfindet.

26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen des Istwertes der geregelten Wärmefreisetzungsrate ein Ionenstromfühler und/oder ein fotosensitiver Fühler und/oder ein Temperaturfühler verwendet wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmefreisetzungsrate innerhalb der durch den Brenner erzeugten selbstleuchtenden Flamme gefühlt wird.

28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im normalen Betrieb die Frischluftstrahlen in einen dem Brennerbrennraum vorgeordneten Zwischenraum stromaufwärts vor in der Stirnwandung des Brennerbrennraumteiles befindlichen Durchströmöffnungen ausgeblasen werden und danach die Durchströmöffnungen durchströmen und daß in diesen Zwischenraum durch die Frischluftstrahlen von außerhalb des Brennerbrennraumteiles aus dem Feuerraum stammendes rückzuführendes heißes Rauchgas eingesaugt wird, welches Rauchgas die Frischluftstrahlen umgebend in den Brennerbrennraum einströmt.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches die Frischluft nicht in den Zwischenraum eingeleitet wird, sondern unmittelbar in den Brennerbrennraum, wobei das Überströmen von Gas aus dem Zwischenraum in den Brennerbrennraum zumindest stark verringert, vorzugsweise abgesperrt wird, wodurch der in den Brennerbrennraum einströmende Massenstrom an Frischluft Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches auch im Falle flüssigen Brennstoffes ermöglicht.

30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenstrom des aus dem Zwischenraum in den Brennerbrennraum einströmenden Rauchgases durch Verstellung des Abstandes mindestens einer Austrittsmündung einer Frischluftdüse, die einen Frischluftstrahl in den Zwischenraum auf eine Durchströmöffnung der Stirnwandung des Brennerbrennraumteiles zu ausbläst, erfolgt, vorzugsweise alle Austrittsmündungen der Frischluftdüsen in ihren Abständen zu dieser Stirnwandung zur Verstellung des Massenstromes des betreffenden Rauchgasrückstromes vorzugsweise gemeinsam verstellt werden.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftstrahlen stets unmittelbar in den Brennerbrennraum eingeblasen werden und daß in der Stirnwandung des Brennerbrennraumteiles im Abstand von den Austrittsmündungen der Frischluftdüsen mindestens eine dem Einströmen von heißem rückgeführtem Rauchgas dienende Öffnung vorhanden ist, welche Öffnung für das Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches ganz oder im wesentlichen absperrbar ist, wogegen diese Öffnung während des normalen Betriebes weiter und/oder ganz geöffnet wird, vorzugsweise im Falle der Regelung der Wärmefreisetzungsrate zur Mitwirkung an dieser Regelung variabel verstellt wird und ggf. auch schon während der Aufheizphase des Wärmeerzeugers aus dem Feuerraum stammendes Rauchgas in den Brennerbrennraum durch die Wirkung der Frischluftstrahlen eingesaugt wird.

32. Einrichtung zum Verbrennen von Brennstoff zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche einen Brenner aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (94) ein einen Brennerbrennraum (99) aufweisendes Brennerbrennraumteil (13) aufweist, daß Mittel (3) zum Einleiten von Brennstoff in den Brennerbrennraum (99) und Mittel (6) zum Einleiten von Frischluft in mehreren Einzelstrahlen in den Brennerbrennraum und Mittel (3) zum Einleiten von Brennstoff in eine Anfangszone (36) des Brennerbrennraumes (99) im Abstand von den Strömungswegen der Frischluftstrahlen vorgesehen sind, wobei der in dieser Anfangszone (36) des Brennerbrennraumes strömende Brennstoff durch in diese Anfangszone (36) außerhalb der Frischluftstrahlen einleitbare heiße Rauchgase so durch diese beaufschlagbar ist, daß hierdurch seine Zündwilligkeit durch Reformieren und Cracken herabsetzbar ist, wobei es sich bei diesem Brennstoff zumindest um einen erheblichen Teil des in den Brennerbrennraum insgesamt eingeleiteten Brennstoffes handelt, vorzugsweise um mindestens 50 Gewichtsprozent, insbesondere um mindestens 80 Gewichtsprozent, besonders zweckmäßig um allen oder nahezu allen Brennstoff handelt und daß dieser Brennstoff vorzugsweise in flüssigem Zustand in den Brennerbrennraum einleitbar ist.

33. Einrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Flammenhalter (10) im Abstand von der Stirnwandung (7) des Brennerbrennraumteiles (13) angeordnet ist, und daß der Brennerbrennraum (99) und/oder ein ihm vorgeordneter Zwischenraum (24) der Rückleitung von heißen Rauchgasen in die Anfangszone (36) des Brennerbrennraumes dient, in der im normalen Betrieb dieser Einrichtung keine selbstleuchtende Flamme vorliegt.

34. Einrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnwandung (7) des Brennerbrennraumteiles (13) eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen (7′) vorgesehen sind, die von aus im stromabwärtigen Abstand vor diesen Öffnungen angeordneten Frischluftdüsen (6) ausströmbaren Frischluftstrahlen durchströmbar sind.

35. Einrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Austrittsmündung (25) mindestens einer Frischluftdüse (6) von der Stirnwandung (7) des Brennerbrennraumteiles veränderbar ist, vorzugsweise der Abstand der Austrittsmündungen (25) aller Frischluftdüsen, wobei vorzugsweise gemeinsame Verstellung der Austrittsmündungen (25) vorgesehen ist.

36. Einrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der Austrittsmündungen (25) der Frischluftdüsen (6) zum Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches relativ zur Stirnwandung (7) des Brennerbrennraumteiles (13) so einstellbar ist, daß die Frischluftdüsen die ihnen zugeordneten Durchströmöffnungen (7′) der Stirnwandung gegen Durchströmen anderer Gase außer der Frischluft im wesentlichen oder vollständig absperren.

37. Einrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftdüsen im normalen Betrieb in einen dem Brennerbrennraum (99) vorgeordneten Zwischenraum (24) münden, der mindestens eine Öffnung zum Einsaugen von heißen Rauchgasen aus dem Feuerraum durch die Wirkung der Frischluftstrahlen aufweist oder umfangsseitig offen in diesen Feuerraum übergeht.

38. Einrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Einblasen von Frischluftstrahlen in den Brennerbrennraum (13) dienenden Frischluftdüsen (6) direkt in den Brennerbrennraum (99) münden und seitlich von ihnen in der Stirnwandung (7) des Brennerbrennraumteiles (13) mindestens eine Öffnung (81) angeordnet ist, durch die aus dem Feuerraum stammende heiße Rauchgase in den Brennerbrennraum durch die Wirkung der Frischluftstrahlen einsaugbar ist, und daß dieser Öffnung (81) ein verstellbares Ventilglied (79) zu ihrem Drosseln und/oder Absperren zugeordnet ist.

39. Einrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied selbsttätig mittels eines wärmeempfindlichen Elementes (80) oder dgl. in Abhängigkeit von dessen Eigentemperatur verstellbar ist, derart, daß diese Öffnung (81) zum Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches ganz oder im wesentlichen absperrbar ist und im normalen Betrieb bei Betriebstemperaturen ganz geöffnet ist oder weiter als beim Zünden geöffnet ist.

40. Einrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß im Brennerbrennraum (99) im Abstand von dessen Umfangswandung (8) und koaxial zu ihr ein Innenrohr (9) angeordnet ist, wobei der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr (9) und der Umfangswandung (8) dem Zurückströmen von in die Anfangszone (36) des Brennerbrennraumes (99) rückzuführenden heißen Rauchgasen und vorzugsweise auch von bis zu dem Innenrohr gelangtem Brennstoff, der an dem Innenrohr mindestens teilweise verdampfen kann in die Anfangszone (36) dient.

41. Einrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß dem Innenrohr (9) nahe seinem dem Auslaß (77) des Brennerbrennraumes benachbarten Ende ein kurzes Rohr (11) nachgeordnet ist, das mit dem Innenrohr einen Ringspalt (57) begrenzt und zwischen dem Innenrohr (9) und der Umfangswandung (8) des Brennerbrennraumteiles heiße Rauchgase zum Zwischenraum (39) zwischen dem Innenrohr (9) und der Außenumfangswandung (8) strömen können.

42. Einrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftdüsen Teleskopdüsen sind.