DE4036316C2 - Verfahren zur Verminderung der Stickoxidemission an einem Vormischbrenner - Google Patents
Verfahren zur Verminderung der Stickoxidemission an einem VormischbrennerInfo
- Publication number
- DE4036316C2 DE4036316C2 DE19904036316 DE4036316A DE4036316C2 DE 4036316 C2 DE4036316 C2 DE 4036316C2 DE 19904036316 DE19904036316 DE 19904036316 DE 4036316 A DE4036316 A DE 4036316A DE 4036316 C2 DE4036316 C2 DE 4036316C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- burner
- combustion chamber
- rods
- ratio
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
- F24H9/1832—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners
- F24H9/1836—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners using fluid fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Stickoxidemission an einem
Vormischbrenner, insbesondere atmosphärischem Vormisch-Gasbrenner,
nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem gattungsgemäßen Brenner (DE 85 26 207 U1) ist es möglich, durch Anordnung
von Wärmeleitstäben an den Brennerstäben die Wärme aus dem unmittelbaren Bereich der
Brennerflamme abzuleiten und dadurch eine Überhitzung des Brenners, die zur Bildung von
Stickoxiden führen kann, zu vermeiden. Die Stickoxid-Konzentration im Abgas liegt bei etwa
100 ppm.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs angeführten Art anzugeben, mit
dem durch einfache Maßnahmen eine weitere Verminderung der Stickoxidemission zu er
zielen ist.
Erfindungsgemäß gelingt dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1.
Durch das erfindungsgemäße Verhältnis C ist eine Optimierung der Brennkammer- und
Brennergeometrie erreichbar, durch die der NOx-Anteil im Abgas unter 75 ppm gehalten
werden kann. Hierbei ergibt sich die Brennkammerhöhe aus der maximalen Flam
menhöhe.
Es wird somit eine Lehre für das Positionieren der Brennerstäbe in der Brennkammer ver
mittelt, durch welche der Stickoxidanteil durch einfaches Einhalten von Brennkammer- und
Brenner-Verhältniszahlen unter 75 ppm gehalten werden kann.
Es ist bereits bekannt (DE-PS 6 98 703), an einem Flüssigkeitserhitzer oberhalb eines aus
Brennerrohren aufgebauten Brenners einen Lamellenheizkörper anzuordnen. Dabei ist die
Höhe von der Oberkante des Brenners bis zur Unterkante des Lamellenheizkörpers so
gewählt, daß sie im wesentlichen der Flammenhöhe entspricht.
Nach einer ausgestaltenden Maßnahme bei Brennerstäben mit integrierten Wärmeleitstä
ben gemäß Patentanspruch 2 kann das Verhältnis C = 1 sein, um den maximal zulässigen
NOx-Emissionswert noch einhalten zu können.
Nachfolgend soll anhand einer Figur eines Beispiels die Erfindung näher erläutert werden.
Die Figur zeigt schematisch eine Brennkammer 1 mit Brennerstäben 2, welche einen
Durchmesser DB aufweisen. Die Brennerstäbe 2 sind schematisch im Querschnitt darge
stellt und zeigen ein Mischrohr 3 mit einem Durchmesser DM bei einem atmosphärischen
Vormisch-Gasbrenner. Die Rohrwandung 4 des Brennerstabes 2 weist an der der Brenn
kammer 1 zugewendeten Oberseite scharenweise angeordnete Austrittsöff
nungen für ein Brennstoff-Luftgemisch mit den Flammenreihen 5 auf. Der
Abstand des am weitesten von der Brennkam
merlängswand 7 entfernten Brennerstabes 2 wird mit lmax bezeichnet.
An der Oberseite der Brennkammer 1 befindet sich ein Wärmetauscher 6 mit Anschlüssen
für die Vor- und Rücklaufleitung. Der Abstand dieses Wärmetauschers 6 von der Oberkante
des Brennerstabes 2 wird mit h bezeichnet und stellt ein Maß für die Brennkammerhöhe
dar.
Es ist bekannt, daß die räumliche Anordnung eines Brennerstabes in der Brennkammer
einen Einfluß auf die Schadstoffemission eines Brenners besitzt. Aufgrund dieser Tatsache
ist untersucht worden, Verhältniszahlen für die Positionierung von Brennerstäben in der
Brennkammer zu ermitteln, für welche die NOx-Emission einen Wert unter 75 ppm aufweist.
Es hat sich gezeigt, daß dies bei einem Verhältnis C 1 der Fall ist. Es gibt das Verhältnis
aus dem Produkt des maximalen Abstandes lmax zwischen Brennerstab 2 und
Brennkammerlängswand 7 und der minimal erforderlichen Brennkammerhöhe h, d. h. dem
Abstand von der Oberkante des Brennerstabes 2 zur Unterkante des Wärmetauschers 6,
welcher von der maximalen Flammenhöhe abhängig ist, und dem Produkt aus dem Ge
samtquerschnitt FA der Austrittsöffnungen der Brennerstäbe 2, dem Verhältnis aus Misch
rohrdurchmesser DM und Düsendurchmesser DD und dem Verhältnis aus Brennerstabdurch
messer DB zu einem Brennerstabdurchmesser von 40 mm an. Als Formel dargestellt ergibt
sich:
Die NOx-Emission ist daher als Funktion von C darstellbar.
Aus dieser Beziehung ergibt sich nun als Anweisung für die Positionierung der Brenner
stäbe 2 in der Brennkammer 1:
lmax × h FA × DM/DD × DB/40
Hierin bedeuten:
FA = n × Fa, Gesamtquerschnitt der Austrittsöffnungen von n Brennerstäben 2 in [mm²]
DM = Mischrohrdurchmesser in [mm]
DD = Düsendurchmesser in [mm]
DB = Brennerstabdurchmesser in [mm].
FA = n × Fa, Gesamtquerschnitt der Austrittsöffnungen von n Brennerstäben 2 in [mm²]
DM = Mischrohrdurchmesser in [mm]
DD = Düsendurchmesser in [mm]
DB = Brennerstabdurchmesser in [mm].
Der Wert 40 stellt den bei der Versuchsreihe verwendeten Brennerstabdurchmesser von 40
mm dar.
Ist die Anzahl der Brennerstäbe 2 und die Brennergeometrie bekannt, so kann die Brenn
kammerhöhe aus der maximalen Flammenhöhe ermittelt werden. Die wichtigste konstruk
tive Entscheidung hierbei ist die Festlegung des engsten Mischrohrdurchmessers. Damit
wird nicht nur der Erstluftanteil bestimmt, sondern es wird gleichzeitig darüber entschieden,
welcher Volumenstrom und damit auch welcher Druck und welcher Impuls an den Brenner
austrittsöffnungen zur Verfügung steht. Gewöhnlich ist ein Kompromiß zwischen der aus
Regelgründen erwünschten Verminderung der Luftzufuhr und der damit verbundenen Ver
längerung und Rußneigung der Flamme zu treffen.
Nach Ermittlung der erforderlichen Brennkammerhöhe und der oben genannten Abmes
sungen läßt sich der maximale Abstand
lmax FA/h × DM/DD × DD/40
bestimmen.
Bei Anordnung nur eines Brennerstabes 2 könnte damit die maximale Brennkammerbreite
mit 2 × lmax festgelegt werden. Werden mehrere, gesamtleistungsmäßig natürlich entspre
chende Brennerstäbe 2 angeordnet, so gilt als maximaler Abstand die Position des am
weitesten von einer Brennkammerlängswand 7 entfernten Brennerstabes 2. Der kleinste
Abstand zwischen den Brennerstäben 2 untereinander ist nach der für das zum Einsatz
gelangende Heizgas üblichen Berechnungsregel vorzusehen. Bei Anordnung einer unge
raden Anzahl von Brennerstäben 2 ergibt sich wieder die maximale Brennkammerweite mit
2 × lmax.
Werden Brennerstäbe mit integrierten Wärmeleitstäben verwendet, so kann das Verhältnis
C mit 1 festgelegt werden, das heißt
lmax = FA/h × DM/DD × DB/40
Claims (2)
1. Verfahren zur Verminderung der Stickoxidemission an einem
Vormischbrenner, insbesondere atmosphärischen
Vormisch-Gasbrenner, mit wenigstens einem langgestreckten, am Boden
einer Brennkammer angeordneten und mit integrierten Wärme
leitstäben ausstattbaren Brennerstab mit einem Brennerstab
durchmesser DB, dem über eine Brennstoffdüse mit einem
Düsendurchmesser DD und ein Mischrohr mit einem Mischrohrdurch
messer DM ein Brennstoff-Luftgemisch zuführbar ist, dessen
Rohrwandung an ihrer der Brennkammer zugewendeten Ober
seite scharenweise angeordnete Austrittsöffnungen für das
Brennstoff-Luftgemisch aufweist und der in einem Abstand zur
strahlungsaufnehmenden seitlichen Brennkammerlängswand und in
einem Abstand h - Brennkammerhöhe - von seiner Oberkante zur
Unterkante eines Wärmetauschers am oberen Ende der
Brennkammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis C aus dem Produkt des maximalen Abstandes lmax
zwischen Brennerstab und Brennkammerlängswand und dem
minimal erforderlichen Abstand h und dem Produkt aus dem Ge
samtquerschnitt FA der Austrittsöffnungen der Brennerstäbe, dem
Verhältnis aus den Durchmessern DM und DD und dem Verhältnis
aus Brennerstabdurchmesser DB zu einem Brennerstabdurch
messer von 40 mm so bemessen wird, daß es ergibt:
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Brennerstäben mit integrierten Wärmeleitstäben der maximale
Abstand (lmax) zwischen Brennerstab und Brennkammerlängswand aus
lmax = FA/h × DM/DD< × DB/40ermittelt wird, daß also das Verhältnis C = 1 zu wählen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT262189A AT400073B (de) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | Brenner, insbesondere atmosphärischer vormischgasbrenner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4036316A1 DE4036316A1 (de) | 1991-05-23 |
DE4036316C2 true DE4036316C2 (de) | 1997-07-17 |
Family
ID=3537535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904036316 Expired - Fee Related DE4036316C2 (de) | 1989-11-16 | 1990-11-10 | Verfahren zur Verminderung der Stickoxidemission an einem Vormischbrenner |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT400073B (de) |
DE (1) | DE4036316C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT400183B (de) * | 1993-09-24 | 1995-10-25 | Vaillant Gmbh | Verfahren zur minimierung der bildung thermischer stickoxide bei einer verbrennung |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE698703C (de) * | 1932-12-31 | 1940-11-15 | Butzke Werke Akt Ges | |
NL7508679A (nl) * | 1975-07-21 | 1977-01-25 | Remeha Fabrieken Bv | Atmosferische gasbrander. |
IT8420796V0 (it) * | 1984-02-09 | 1984-02-09 | Ferroli Ind Riscaldamento | Struttura di generatore di calore con bruciatore atmosferico a rendimento ottimizzato. |
DE8526207U1 (de) * | 1985-09-13 | 1985-10-31 | Viessmann Werke Kg, 3559 Allendorf | Gasheizkessel |
-
1989
- 1989-11-16 AT AT262189A patent/AT400073B/de not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-11-10 DE DE19904036316 patent/DE4036316C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT400073B (de) | 1995-09-25 |
DE4036316A1 (de) | 1991-05-23 |
ATA262189A (de) | 1995-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3315010A1 (de) | Gaswasserheizer | |
DE60225654T2 (de) | Wärmetauscher für Umluftherde, insbesondere zum Backen | |
DE1897407U (de) | Gasbrenner. | |
DE69503581T2 (de) | Gasbrenner | |
DE4036316C2 (de) | Verfahren zur Verminderung der Stickoxidemission an einem Vormischbrenner | |
DE1803985A1 (de) | Waermegenerator,insbesondere Winderhitzer fuer Hochoefen | |
AT392529B (de) | Verfahren zum verteilen eines brennstoff-luft- gemisches im brennraum eines brennerbeheizten geraetes und brenner zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE3916142C2 (de) | Atmosphärischer Gasbrenner | |
DE9203211U1 (de) | Gasbrenner | |
AT397569B (de) | Brenner | |
DE3503553C2 (de) | ||
DE3606463A1 (de) | Vorrichtung zur einstellung einer vorgegebenen rauchgastemperatur | |
DE3503554C2 (de) | ||
DE2942167C2 (de) | Brennkammer für einen mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beheizten Heizkessel | |
AT154912B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenverbrennung von unter niedrigem Druck stehenden Gasen. | |
DE9203210U1 (de) | Atmosphärischer Gasbrenner | |
DE8914576U1 (de) | Brenner mit einem Brennerrohr zum Verbrennen eines Gemisches aus Brennstoff und Primärluft | |
DE684223C (de) | Rostbrenner fuer Gase mit hohem Heizwert | |
DE222779C (de) | ||
CH670876A5 (de) | ||
DE9407914U1 (de) | Gußgliederkessel | |
DD295903A5 (de) | Strahlungsdampferzeuger mit Rostfeuerung | |
DE2919306C3 (de) | Heizkessel und Verfahren zum Betrieb desselben | |
AT398341B (de) | Brenner | |
DE1551763C3 (de) | Reihenbrenner für Brenngas niedriger Zündgeschwindigkeit zur Erzeugung quergerichteter Fächerflammen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8101 | Request for examination as to novelty | ||
8105 | Search report available | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |