DE4020237A1

DE4020237A1 - Brenner mit brenngas-rueckfuehrung fuer fliessfaehige brennstoffe

Info

Publication number: DE4020237A1
Application number: DE19904020237
Authority: DE
Inventors: Hans Georg Dipl Ing Zimmermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-01-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner mit Brenngas-Rückführung für fließfähige Brennstoffe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Brenner ist in der DE-A 39 28 214 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Brenner derart zu verbessern, daß insbesondere der CO-Anteil der Abgase verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß der Randzone der Brenngase Verbrennungsluft zugeführt, so daß eine vollständigere Verbrennung des Brennstoffes im Flammrohr und eine entsprechende Verringerung der CO-Werte erreicht wird. Möglicherweise wird durch dieses Einblasen von Luft auch der Anteil der Stickoxide verringert, da hierdurch die Verbrennungstemperatur etwas abgesenkt wird.

Die Öffnungen werden vorzugsweise von gleichmäßig über den Umfang verteilten Bohrungen gebildet, wobei die Anzahl der ersten Bohrungen kleiner und ihr Durchmesser größer ist als die Anzahl und der Durchmesser der zweiten Bohrungen. Dadurch wird erreicht, daß einerseits die Drosselung am Einströmende des Ringspaltes gering ist und andererseits die Luft am anderen Ende des Ringspaltes mit höherer Strömungsgeschwindigkeit und gleichmäßig über den Umfang verteilt in den Brenngasstrom einfließen kann.

Vorzugsweise sind die zweiten Öffnungen stromab des freien Endes des Mischrohres in der Wand des Flammrohres angeordnet, und zwar so weit wie möglich stromaufwärts im Flammrohr, jedoch nicht zu nahe am Eintrittsende des Ringspaltes, damit keine "Zusatz"-Luft in die rückströmenden Gase gelangen kann. Die optimale Lage der zweiten Öffnungen wird empirisch ermittelt.

Die Menge der "Zusatz"-Luft wird durch die Anzahl und Größe der ersten Öffnungen bestimmt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der ein Längsschnitt eines Rückführbrenners dargestellt ist.

Der Brenner weist ein an ein nicht gezeigtes Gebläse angeschlossenes Zuführungsrohr 1 für die Verbrennungsluft auf, in dem ein sich in Strömungsrichtung verengender Lufttrichter 2 angeordnet ist, der mit einer zentralen Halterung 4 für eine Brennstoffdüse 5 versehen ist. An den Lufttrichter 2 schließt sich ein trichterförmiges Mischrohr 6 an, das in ein Flammrohr 7 hineinragt, welches mit dem benachbarten Ende 8 des Zuführungsrohres 1 verbunden ist. Die Innenwand des Flammrohres 7 verläuft im Bereich des Mischrohres 6 parallel zur Wand des Mischrohres und in geringem Abstand von dieser, wodurch ein verhältnismäßig enger konischer Ringspalt 9 gebildet wird, der durch Bohrungen 10 in der Wand des Mischrohres 6 mit dessen Innenraum in Verbindung steht. Der Ringraum 9 ist zum Inneren des Flammrohres 7 hin offen, so daß Brenngase aus dem Flammrohr 7 durch die Bohrungen 10 in das Mischrohr gelangen können. Diese Rückführung der heißen Brenngase wird durch die Injektorwirkung der mit hoher Geschwindigkeit in das Mischrohr 6 einströmenden Verbrennungsluft erreicht.

Das Luft-Zuführungsrohr 1 und das Flammrohr 7 sind von einem rohrförmigen Mantel 11 umgeben, der mit den Wänden des Zuführungsrohres 1 und des Flammrohres 7 einen an beiden Enden abgeschlossenen Ringspalt 12 begrenzt. Dieser Ringspalt 12 ist einerseits durch Öffnungen 13 in der Wand des Luftzuführungsrohres 1 mit dessen Inneren stromauf des Lufttrichters 2 und andererseits durch zweite Öffnungen 14 in der Wand des Flammrohres 7 mit dem Inneren desselben stromab des freien Endes 15 des Mischrohres 6 in Verbindung. Durch die Öffnungen 13, den Ringspalt 12 und die Öffnungen 14 wird der Randzone der Brenngase im Flammrohr 7 Zusatzluft zugeführt, womit eine vollständigere Verbrennung des Brennstoffes und eine entsprechende Reduzierung des CO-Anteils im Abgas erreicht wird.

Die Anzahl der ersten Öffnungen 13 ist kleiner und ihr Durchmesser ist größer als die Anzahl und der Durchmesser der zweiten Öffnungen 14. Dadurch wird einerseits ein weniger gedrosseltes Einströmen der Luft in den Ringspalt 12 und andererseits ein gleichmäßig über den Umfang verteiltes Einströmen der Luft in das Flammrohr mit höherer Geschwindigkeit erreicht. Die Menge der durch den Ringspalt 12 zugeführten Zusatzluft wird von der Anzahl und Größe der ersten Öffnungen 13 bestimmt. Die Lage der zweiten Öffnungen 14 wird empirisch ermittelt.

Claims

1. Brenner mit Brenngas-Rückführung für fließfähige Brennstoffe, mit einem Zuführrohr (1) für die Verbrennungsluft, das einen sich in Strömungsrichtung verengenden Lufttrichter (2) aufweist, einer konzentrisch im Lufttrichter angeordneten Brennstoffdüse (5), einem an das Luftzuführungsrohr anschließenden Mischrohr (6) und einem Flammrohr (7), in welches sich das Mischrohr erstreckt und welches mit der Wand des Mischrohres einen von Brenngasen durchströmten Ringraum (9) begrenzt, der durch Öffnungen (10) in der Wand des Mischrohres mit dem Inneren desselben in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Luft-Zuführungsrohr (1) und das Flammrohr (7) umgebender rohrförmiger Mantel (11) vorgesehen ist, der mit den Wänden des Zuführungsrohres und des Flammrohres einen Ringspalt (12) begrenzt, der an beiden Enden abgeschlossen ist und einerseits durch erste Öffnungen (13) in der Wand des Zuführrohres (1) mit dem Inneren desselben stromauf des Lufttrichters (2) und andererseits durch zweite Öffnungen (14) in der Wand des Flammrohres (7) mit dem Inneren desselben in Verbindung steht.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mantel (11) axial über das freie Ende (15) des Mischrohres (6) hinaus erstreckt und daß die zweiten Öffnungen (14) stromab des freien Endes (15) des Mischrohres (6) in der Wand des Flammrohres (7) angeordnet sind.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (13, 14) gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.

4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der ersten Öffnungen (13) kleiner und ihr Durchmesser größer ist als die Anzahl und der Durchmesser der zweiten Öffnungen (14).