DE4324298C2 - Verfahren zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen in Feuerungsanlagen und Brenner zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen in Feuerungsanlagen und Brenner zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Verbren
nung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen in Feue
rungsanlagen und einem Brenner zur Durchführung des Ver
fahrens nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3.
Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in Feuerungsanla
gen entstehen neben anderen Verbrennungsprodukten auch
Stickstoffoxide NOx. Die Reaktionsmechanismen, die zu der
artigen Stickoxiden führen, sind weitgehend bekannt und
werden im allgemeinen als thermische und prompte NOx-Bil
dung, sowie als NOx-Bildung durch Oxidation des im Brenn
stoff chemisch gebundenen Stickstoffs beschrieben.
Auch ist bekannt, daß die Rückführung eines Teiles der
Abgase aus dem Brennraum des Heizkessels in den Verbren
nungsprozeß eine Reduzierung der NOx-Emission, insbesondere
der thermischen NOx-Bildung, bewirkt; jedenfalls dann, wenn
hierdurch die Flammentemperatur, der Sauerstoffpartialdruck
und die für die Umwandlung der Stickstoffverbindungen in
Stickoxide verantwortlichen Radikale in der Verbrennungs
zone verringert werden. Hierzu führt man kühlere, nur noch
einen geringen unverbrannten Anteil aufweisende Abgase
intern aus dem Brennraum in eine stromab einer Stauscheibe
befindliche Brennzone im Brennerrohr. Daneben ist auch eine
externe Abgasrückführung gebräuchlich, d. h. mit einer
außerhalb des Kesselraumes verlaufenden Abgasleitung und
einem in dieser Leitung eingesetzten Rezirkulationsgebläse.
Aus der EP 0 378 517 A2 ist ein Verfahren sowie ein Brenner
der eingangs genannten Art bekannt. Der bekannte Zweistoff
brenner zur Verbrennung von flüssigen und/oder gasförmigen
Brennstoffen umfaßt ein Brennerrohr, in dem ein Mischkopf
geordnet ist. Eine Brennstoffdüse zur Ölzuführung ist radi
al nach außen auf die Brennerrohrwand gerichtet, um den
Brennstoff besser zu zerstäuben bzw. zu verdampfen. Ferner
ist der Mischkopf unmittelbar stromab der Stauscheibe in
Umfangsrichtung offen, so daß am Ausgang des Brennerrohres
austretende, durch den Mischkopf abgelenkte noch heiße
Abgase intern zurück in das Brennerrohr zirkulieren.
Die DE 82 21 304 U1 beschreibt ebenfalls einen Brenner mit
interner Rückführung von Abgasen in Unterdruckgebiete, die
sich stromab einer Stauscheibe aufbauen. Die noch heißen
Abgase strömen dabei durch Zuführkanale in der Brennerrohr
wand zurück in das Brennstoff-Luft-Gemisch im Brennerrohr.
Dabei werden die Abgase aus dem Brennraum hauptsächlich in
den äußeren Bereich der Flamme rückgeführt. Eine Injektion
derartiger Abgase in die heißen Zonen im Innern der Flamme
- dort, wo am meisten NOx produziert wird - findet nicht
statt.
Ferner ist aus der EP 0 347 834 A2 ein Gebläsegasbrenner
mit interner Abgasrezirkulation bekannt, bei welchem ein
zwischen einem Brenner- und einem Flammrohr sitzender Steg
ring mit radial nach innen ragenden Stegen oder Blechlappen
die Abgasrezirkulation bewirkt. Hierdurch erreicht jedoch
das Abgas die NOx-bildenden Flammbereiche nur teilweise, da
eine Konzentration des Brennstoffes in dem Randbereich des
Brennrohres nicht vorliegt.
Die DE 40 09 222 A1 beschreibt einen Brenner für flüssigen
oder gasförmigen Brennstoff mit einem Brennerrohr, das in
dem der Stauscheibe zugekehrten Bereich mit Schlitzen ver
sehen ist, durch welche Abgase in die Brennzone des Brenn
errohrs eingesogen werden, ohne jedoch die Bereiche größter
NOx-Produktion zu erreichen.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren zur Verbren
nung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen und einen
zu dessen Durchführung geeigneten Brenner der eingangs
genannten Art zur Verfügung zu stellen, welche die NOx-Emis
sion, insbesondere die thermische NOx-Bildung noch effekti
ver reduzieren.
Dieses Ziel wird durch die Gegenstände der Patentansprüche
1 und 3 erreicht. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung
sind in den von diesen abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Nach der Erfindung wird eine beachtliche Brennstoffkonzen
tration in einem von der Stauscheibe stromabwärts verlager
ten, an die Brennerrohrwand angrenzenden Bereich aufgebaut.
Dabei bildet sich stromab der Stauscheibe und an die Bren
nerrohrwand anliegend eine Art Brennstoffmantel aus. Demzu
folge sind auch heiße Zonen der Flamme und damit Bereiche
größter NOx-Produktion von der Stauscheibe stromabwärts und
vom Zentrum des Brennerrohrs radial nach außen verlagert.
Hierdurch erfolgt insgesamt eine Aufweitung der Flamme, so
daß die über die Leiteinrichtungen aus dem Brennraum rück
geführten Abgase direkt in die heißen Zonen der Flamme ein
dringen. Hierdurch werden die Flammentemperatur und der
Sauerstoff-Partialdruck effektiv besonders dort gesenkt, wo
die NOx-Bildung am größten ist. Mit anderen Worten, die
Flammenbereiche mit der größten NOx-Bildungsgefahr werden
dorthin verlagert, wo sie bequem mit solchem Abgas beauf
schlagbar sind, das bereits kühler ist und nur noch eine
geringen unverbrannten Anteil hat. Im übrigen zeichnet sich
der erfindungsgemäße Brenner auch durch eine nahezu voll
ständige Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gemisches aus,
sodaß neben den NOx-Werten auch die anderen Schadstoffemis
sionswerte in erheblichem Maße reduziert werden. Der hier
für erforderliche Konstruktionsaufwand ist gering, da sich
Brennstoffzuführung sowie Leiteinrichtungen kostengünstig
realisieren lassen.
Bei der bevorzugten Maßnahme nach Anspruch 2 mit Stauflä
chen bilden sich stromauf dieser Stauflächen Überdruckzonen
und stromab davon Unterdruckzonen aus, wobei letztere so
wohl eine Flammenstabilisierung aufgrund heißer Rück
stromzonen, als auch eine verstärkte Injektion durch An
saugung der Abgase aus der Brennkammer bewirken. Werden
Drallflächen verwendet, wo wird das Brennstoff-Luft-Gemisch
in eine Drallbewegung versetzt. Dies hat eine verbesserte
Durchmischung des Brennstoffes mit der Verbrennungsluft und
damit eine weitgehend vollständige Verbrennung des Brenn
stoffs zur Folge.
Durch die Ausbildung gemäß den Ansprüchen 4 und 5 läßt sich
der Brennstoff-, insbesondere Brenngastransport, in einen
stromab der Stauscheibe befindlichen und an die Brenner
rohrwand angrenzenden Bereich besonders einfach realisie
ren.
Die bevorzugte Anordnung der Leiteinrichtungen nach An
spruch 6 ermöglicht eine besonders effektive Abgasinjektion
in die Flamme infolge der sich hinter derartigen Stauflä
chen ausbildenden Unterdruckzonen. Derartige Unterdruckzo
nen bewirken, daß aus dem Brennraum rückgeführte Abgase in
turbulenter Strömung zur Flammenwurzel hin injiziert wer
den.
Die bevorzugte Ausgestaltung der Leiteinrichtungen als
Rohrstücke gemäß Anspruch 7 ist technisch besonders einfach
realisierbar. Im übrigen können derartige Rohrstücke mit
ihrer Mündung in stromab der Stauscheibe befindliche Unter
druckgebiete hineinragen und die Stauwirkung derartiger
Unterdruckgebiete, beispielsweise im Strömungsschatten un
mittelbar hinter der Stauscheibe, für die Abgasrückführung
ausnützen. Zusätzlich erfahren die kühlen Abgase in den
durch die Flamme erhitzten Rohrstücken eine Erwärmung, die
deren Strömungsgeschwindigkeit erhöht.
Wenn die Rohrstücke bis in einen stromab der Stauscheibe
liegenden, an die Brennerrohrwand angrenzenden Strömungs
bereich des Brennstoff-Luft-Gemischs hineinragen, werden
Abgase durch das an der Rohrstückmündung mit hoher Ge
schwindigkeit vorbeiströmende Brennstoff-Luft-Gemisch (in
der Art einer Wasser- bzw. Dampfstrahlpumpe) "mitgerissen",
so daß ständig Abgase aus dem Brennraum in die Brennzone
des Brennerrohrs gesaugt werden. Dieser Effekt wird durch
die Anordnung der Rohrstücke gemäß Anspruch 8 noch erhöht.
Bei einer alternativen Ausbildung der Leiteinrichtungen
nach Anspruch 9 baut sich an den Leitplatten anströmseitig
ein Staugebiet und abströmseitig ein Unterdruckgebiet auf,
was sich - wie vorstehend beschrieben - bei entsprechendem
Anstellwinkel günstig auf die Abgasrezirkulation auswirkt.
Eine derartige Ausgestaltung der Leitplatten ist besonders
einfach und kostengünstig herzustellen. Die Leitplatten
üben bei entsprechender Formgebung und/oder Schrägstellung
gegen die Brennerrohrachse zusätzlich eine Drallwirkung auf
das Brenngas-Luft-Gemisch aus. Die Ansaugung der Abgase aus
dem Brennraum wird auch hier durch die an der Brennrohrwand
entlanglaufende Strömung des Brennstoff-Luft-Gemischs
erhöht.
Anhand der bevorzugten Ausgestaltung der Leitplatten nach
Anspruch 10 können in der Strömung des Brennstoff-Luft-Ge
misch Wirbel unterschiedlichster Geometrie erzeugt werden.
Im Zusammenwirken mit der Stabilisierung der Flamme an der
artigen Leitplatten wird hierdurch im Bereich der Flammen
wurzel ein besonders homogenes Brennstoff-Luft-Gemisch
erzielt, so daß eine nahezu vollständige Verbrennung bei
weitgehend homogener Temperaturverteilung entsteht.
Die bevorzugten Rücksaugabweiser nach Anspruch 11 verhin
dern eine Rezirkulation von Abgasen mit zu hohem unver
branntem Anteil durch die Abgasrückführöffnungen. Derartige
Abgase führen zu keiner effektiven Kühlung der Flamme,
höchstens dienen sie unter Umständen der Verbesserung einer
Flammenstabilität. Deshalb ist es vorteilhaft, eine Rezir
kulationsströmung der aus dem Brennerrohr austretenden
Abgase mit zu hohem unverbranntem Anteil durch entsprechen
de Rücksaugabweiser an der Außenwandung des Brennerrohrs zu
verhindern.
Die bevorzugten Strömungsleitungen nach Anspruch 12 dienen
dazu, daß Abgase aus vorgegebenen Stellen des Brennraumes
rezirkulierbar sind. Dies hat den Vorteil, daß kühlere Ab
gase mit einem besonders geringen unverbrannten Anteil
gezielt aus bestimmten Stellen des Brennraumes abgesaugt
und zu den NOx-Produktions-gefährdeten Stellen rückgeführt
werden können. Bei sog. Flammenumkehrkessel besteht ins
besondere die Möglichkeit, daß Abgase aus der innerhalb des
Brennraumes befindlichen Abgasumkehrströmung über derartige
Strömungsleitungen in das Brennerrohr gesaugt und zur Flam
me rückgeführt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen näher erläutert, wobei auf die schematische Zeich
nung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Brenner im Längsschnitt;
Fig. 2a, b einen Längs- und einen Querschnitt durch den
mit Leiteinrichtungen einer ersten Ausfüh
rungsform bestückten Abschnitt des Brenner
rohres;
Fig. 3a, b einen Längs- und einen Querschnitt durch den
mit Leiteinrichtungen einer zweiten Ausfüh
rungsform bestückten Abschnitt des Brenner
rohres; und
Fig. 4a-f jeweils einen Ausschnitt aus einer Abwick
lung des mit unterschiedlichen Leiteinrich
tungen bestückten Brennerrohrabschnittes.
Der in Fig. 1 dargestellte Brenner ist für die schadstoff
arme Verbrennung von Brenngas ausgelegt, ist jedoch auch
für die Verbrennung von flüssigen Brennstoffen geeignet.
Der Brenner weist im wesentlichen ein Brennerrohr 1 auf,
das in einen Brennraum 3 eines durch seine Wand angedeute
ten Heizkessels 5 hineinragt. Die Verbrennungsluft wird dem
Brennerrohr 1 in Richtung des Pfeiles I zugeführt, und zwar
mit Hilfe eines Gebläses oder einer Saugvorrichtung. Der
Brennstoff wird über eine - nicht dargestellte - Brenn
stoffleitung im Brennerrohr 1 angeordneten Brennerlanzen 13
zugeführt, die in Brennstoffdüsen 15 münden.
Im Brennerrohr 1 ist stromab der Brennerstoffdüsen 15 eine
Stauscheibe 17 angeordnet, die sich senkrecht zur Brenner
rohr-Längsachse erstreckt und eine zentrale Öffnung 19 für
den Durchlaß eines Teiles des Brennstoff-Luft-Gemisches
aufweist. Zwischen der zentralen Öffnung 19 und der äußeren
Begrenzungskante der Stauscheibe 17 können radial verlau
fende Schlitze für die Zufuhr und Verwirbelung von Verbren
nungsluft vorgesehen sein. Ein weiterer Anteil des Brenn
stoff-Luft-Gemischs strömt durch den Zwischenraum zwischen
der Außenkante der Stauscheibe 17 und der Brennerrohrwand.
Stromabwärts schließt sich an die Stauscheibe eine Brenn
zone 23 an, in der das eingebrachte Brennstoff-Luft-Gemisch
gezündet wird. Die Flamme tritt dann aus dem stromabwärti
gen Ende des Brennerrohres 1 in den Brennraum 3 des Kessels
5.
Ein beachtlicher Teil des Brennstoffs wird einem stromab
der Stauscheibe 17 an die Brennerrohrwand angrenzenden
Bereich zugeführt. Demgemäß herrscht dort eine sehr hohe
Brennstoffkonzentration. Hierzu sind mehrere Brennerlanzen
13 in Nähe der Brennerrohrwand koaxial zur Brennerrohrachse
und gleichmäßig über den Brennerrohrumfang verteilt ange
ordnet. Deren Brennstoffdüsen 15 sind stromauf der Stau
scheibe 17 bis an die Brennerrohrwand geführt.
Fig. 1 illustriert unterschiedliche Ausrichtungen der
Brennstoffdüsen 15. Bevorzugt sind die Brennstoffdüsen 15
so ausgerichtet, daß sie den Brennstoff in axialer Richtung
entlang der Brennerrohrwand blasen (durchgezogene Linie).
Alternativ blasen sie den Brennstoff radial gegen die Bren
nerrohrwand (gestrichelte Linie) oder mit einer axialen und
einer radialen Komponenete. Hierdurch wird der Brennstoff
zusammen mit der von hinten anströmenden Verbrennungsluft
in den erwünschten Bereich transportiert. Man erhält eine
Art Strömungsmantel des Brennstoff-Luft-Gemischs, dessen
Schichtdicke stromab nahe der Stauscheibe eine Größenord
nung von 30 mm hat. Dabei ist ein Großteil des Brennstoffs
innerhalb einer an die Brennerrohrwand angrenzenden, ca. 10
mm starken Mantelschicht angereichtert. Eine weitere, zen
tral angeordnete Brennerlanze 13' verläuft längs der Bren
nerrohrachse und bläst mit ihrer Brennstoffdüse 15' einen
vergleichsweise geringen Brennstoffanteil durch die zen
trale Öffnung 19 der Stauscheibe 17 in die Brennzone 23 des
Brennerrohrs 1.
Dadurch sind heiße Zonen der Flamme und damit die Flammenbereiche
mit der größten NOx-Produktion von der Stauscheibe 17
stromabwärts und radial nach außen in Richtung der Brenn
errohrwand verlagert. Dort sind sie vergleichsweise einfach
durch interne Abgasrückführung mit kühlem Abgas beauf
schlagbar. Hierzu sind stromab der Stauscheibe 17 (in einem
Abstand von ca. 40 mm) in der Brennerrohrwand - gleichmäßig
über den Umfang des Brennerrohres 1 verteilt - Durchbre
chungen 25 als Abgasrückführöffnungen eingebracht. Von der
stromaufwärtigen Begrenzungskante dieser Öffnungen 25 ragt
jeweils eine Leitplatte 27 in die Brennzone 23 des Brenn
errohres 1. Die Leitplatten 27 können die Form eines Delta
flügels nach Fig. 2a, b oder eine sonstige Strömungsform
haben, etwa eine der in Fig. 4a, c, d, e und/oder f darge
stellten Formen. Sie bestehen aus einem aus der
Brennerrohrwand freigeschnittenen und danach nach innen
gebogenen Brennerrohrwandabschnitt.
Jede Leitplatte 27 bewirkt vor sich, d. h. stromaufwärts,
einen Stau und hinter sich, d. h. stromab, eine Unterdruck
zone in dem an die Brennerrohrwand angrenzenden Brennstoff-
Verbrennungsluft-Strömungsmantel. Diese Unterdruckzonen
saugen die Abgase aus der Brennkammer 3 an und führen somit
zur Abgasrezirkulation. Die Formgebung in der Art eines
Deltaflügels führt zu "stehenden Wirbeln" an den Leitplat
ten 27, die zur Flammenstabilisierung beitragen. Hierdurch
wird eine Aufweitung der Flamme in Richtung der Brenner
rohrwand und Verlagerung von Flammenwurzelbereichen zu den
Leitplatten 27 hin erzielt. Demzufolge werden die rückge
führten Abgase in die heißen Zonen der Flamme und damit in
die Bereiche größter NOx-Produktion injiziert. Auch die
Unterdruckgebiete unmittelbar stromab der Stauscheibe 17,
die sich infolge des Strömungsabrisses an den Begrenzungs
kanten der Stauscheibe 17 ausbilden, tragen zur Verstärkung
der Ansaugung der Abgase aus dem Brennraum 3 bei.
Ferner ist um die Außenwandung des Brennerrohres 1 herum
stromab der Abgasrückführöffnungen 25 eine Ringblende als
Rücksaugabweiser 28 angeordnet, um eine Rezirkulation von
Abgasen mit zu hohem unverbranntem Anteil direkt aus der
Brennzone 23 zu verhindern.
Bei der in den Fig. 2a und 2b dargestellten Ausführungsform
sind mehrere - hier achtzehn - radial nach innen ragende
Leitplatten 27 gleichmäßig über den Umfang des Brennerroh
res 1 verteilt und haben jeweils etwa die Form eines Del
taflügels bzw. eines gleichseitigen oder nur gleichschenke
ligen Dreiecks.
In den Fig. 3a und 3b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Abgasleiteinrichtungen dargestellt. Dort sind diese als
Rohrstücke 29 ausgebildet, welche die Brennerrohrwand stro
mab der Stauscheibe 17 durchbrechen und dabei derart ge
neigt sind, daß die Rohrstückmündung stromab vom Rohrstück
eingang liegt. Die Rohrstückmündung ragt hier in den stro
mab der Stauscheibe 17 liegenden, an die Brennerrohrwand
angrenzenden Strömungsmantel des Brennstoff-Luft-Gemischs.
Das an den Rohrstückmündungen vorbeiströmende Gas-Luft-
Gemisch reißt kühle Abgase aus dem Brennraum 3 des Kessels
5 mit (Bernoulli-Prinzip), was zur internen Abgasrezirkula
tion führt. Fig. 3a zeigt die gleichmäßige Verteilung der
- hier achtzehn - Rohrstücke 29 über den Umfang der Bren
nerrohrwand.
Die Fig. 4a, b, c, d, e und f veranschaulichen unter
schiedliche Ausgestaltungen der Leiteinrichtungen. Dabei
stellt jede Figur schematisch einen Ausschnitt aus einer
Abwicklung des mit den Leitplatten 27 oder Rohrstücken 29
bestückten Abschnittes des Brennerrohres 1 dar.
In den Fig. 4a und c-f sind die Leitplatten 27 jeweils
als ein aus der Brennerrohrwand freigeschnittener und da
nach nach innen gebogener Wandabschnitt ausgebildet. Deren
Biegekante 31 verläuft in den Fig. 4c-e rechtwinklig zur
Längsachse des Brennerrohres 1, in den Fig. 4a und 4f
hingegen jedoch schräg zur Brennerlängsachse. Durch unter
schiedlich starkes Umbiegen der Leitplatten 27 um ihre
Biegekante 31 läßt sich der Strömungs-Anstellwinkel der
Leitplatten 27 verändern. Sind die Leitplatten 27 - in
Strömungsrichtung gesehen - symmetrisch ausgestaltet und
haben sie eine zur Brennerrohrlängsachse rechtwinklig ver
laufende Biegekante 31, dann haben sie praktisch keine
Drallwirkung auf das Brennstoff-Luft-Gemisch. Entsprechende
Ausgestaltungen sind in den Fig. 4c, d und e darge
stellt. Verlaufen hingegen die Biegekanten 31 schräg zur
Brennerrohrlängsachse und/oder sind die Leitplatten 27 - in
Strömungsrichtung gesehen - asymmetrisch ausgestaltet, dann
üben die Leitplatten 27 auch einen Dralleffekt auf das
Brennstoff-Luft-Gemisch aus. Entsprechende Ausgestaltungen
sind in den Fig. 4a und 4f dargestellt. Schließlich läßt
sich ein Dralleffekt auch dadurch auf das Strömungsgemisch
ausüben, daß die Leitplatten in sich verdreht und/oder -
quer zur Brennerrohrlängsachse - eine unterschiedliche
Krümmung haben.
Gemäß Fig. 4a sind die Leitplatten 27 im wesentlichen in
Form rechtwinkliger Lappen ausgebildet, jedoch mit schräg
zur Brennerrohrlängsachse verlaufender Biegekante 31. Die
Leitplatten 27 gemäß Fig. 4d stimmen im wesentlichen mit
der Fig. 4a überein, haben jedoch eine rechtwinklig zur
Brennerrohrlängsachse verlaufende Biegekante 31. In Fig. 4b
sind Rohrstücke 29 dargestellt, die sich zum Brennerrohr
innern hin verjüngen. Fig. 4c veranschaulicht Leitplatten
27 in Form gleichschenkeliger Dreiecke mit stromaufwärts
gelegener Basis bzw. Biegekante 31 und stromabwärts gerich
teter Spitze.
Fig. 4e veranschaulicht Leitplatten 27 in Form eines sym
metrischen Trapezes, dessen schmale Seite die stromaufwärts
gelegene Biegekante 31 ist. Diese Leitplatte 27 steht eben
falls nach Art eines Deltaflügels gegen die Strömung an. In
Fig. 4f haben die Leitplatten 27 die Form eines rechtwinke
ligen Dreiecks, dessen rechtwinkelig zueinander liegende
Kanten quer zur und in Richtung der Brennerrohrlängsachse
liegen und dessen Basis schräg zur Brennerrohrachse ver
läuft.
Claims (12)
1. Verfahren zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmi
gen Brennstoffen in Feuerungsanlagen, mit einem in
einen Brennraum (3) eines Kessels (5) ragenden Bren
ner, dessen Verbrennungsluft zuführendes Brennerrohr
(1) wenigstens eine darin angeordnete Brennstoffdüse
(15; 15') für die Zufuhr des Brennstoffs und eine
nachgeordnete Stauscheibe (17) aufweist, bei welchem:
- a) ein beachtlicher Teil des Brennstoffs einem stromab der Stauscheibe (17) liegenden und an die Brennerrohrwand angrenzenden Bereich zuge führt wird, und
- b) Verbrennungsprodukte durch interne Rezirkulation in das Brennerrohr (1) stromab der Stauscheibe (17) rückgeführt werden,
- a) die Verbrennungsprodukte abgekühlte Abgase aus dem Brennraum (3) sind, und
- b) zur Rezirkulation ein oder mehrere Leiteinrich tungen verwendet werden, welche das Brennerrohr (1) durchbrechen und in den an die Brennerrohr wand angrenzenden Bereich ragen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leiteinrichtungen (27, 25; 29) als Stau- und/oder
Drallflächen für die Strömung des Brennstoff-Luft-
Gemisches im Brennerrohr (1) verwendet werden.
3. Brenner zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorstehenden Ansprüche, mit einem in einen Brennraum
(3) eines Kessels (5) ragenden Verbrennungsluft zufüh
renden Brennerrohr (1), wenigstens einer darin ange
ordneten Brennstoffdüse (15; 15') für die Zufuhr eines
flüssigen oder gasförmigen Brennstoffs und einer nach
geordneten Stauscheibe (17), wobei:
- a) die Brennstoffdüse (15; 15') derart im Brenner rohr (1) angeordnet ist, daß ein beachtlicher Teil des Brennstoffs einem stromab der Stauschei be (17) befindlichen und an die Brennerrohrwand angrenzenden Bereich zuführbar ist, und
- b) Mittel vorgesehen sind, durch welche Verbren nungsprodukte durch interne Rezirkulation in das Brennerrohr (1) stromab der Stauscheibe (17) rückführbar sind,
- a) die Mittel eine oder mehrere Leiteinrichtungen aufweisen, welche das Brennerrohr (1) durchbre chen und in den an die Brennerrohrwand angrenzen den Bereich ragen und mit dem Brennraum (3) zur Rückführung abgekühlter Abgase in Verbindung ste hen.
4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine Brennstoffdüse (15), insbesondere für
Brenngas, bis an die Brennerrohrwand geführt ist.
5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Brennstoffdüse (15) den Brennstoff in axialer
und/oder radialer Richtung an die Brennerrohrwand
bläst.
6. Brenner nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die vom Brennstoff-Luft-Gemisch
angeströmten Leiteinrichtungen über den Umfang des
Brennerrohres (1) gleichmäßig verteilt angeordnet und
als Stau- und/oder Drallflächen ausgebildet sind.
7. Brenner nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leiteinrichtungen als Rohrstücke
(29) ausgebildet sind.
8. Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rohrstücke (29) derart gegen die Brennerrohrwand
geneigt angeordnet sind, daß die Rohrstückmündung
stromab vom Rohrstückeingang liegt.
9. Brenner nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Leiteinrichtungen jeweils eine
Durchbrechung (25) in dem Brennerrohr (1) und eine von
der stromaufwärtigen Begrenzungskante (Biegekante 31)
der Durchbrechung (25) in das Brennerrohr (1) ragende
Leitplatte (27) umfassen.
10. Brenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leitplatten (27) einen polygonalen, insbesondere
Deltaflügel-förmigen, und/oder gekrümmten Grundriß
haben.
11. Brenner nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß an der Außenwandung des Brennerroh
res (1) stromab der Durchbrechungen (25) Rücksaugab
weiser (28) angeordnet sind.
12. Brenner nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß von den Durchbrechungen (25) Strö
mungsleitungen in den Brennraum (3) radial außerhalb
des Brennerrohres (1) zur Rezirkulation der Abgase
geführt sind.
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