DE4329236C1 - Verfahren zum Betrieb eines Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenners für eine Kohlenstaubfeuerung und Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenner - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenners für eine Kohlenstaubfeuerung und Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenner

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DE4329236C1
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Kurt Dipl Ing Stroeer
Dieter Dr Ing Koritz
Hartmut Dipl Ing Schubert
Detlef Dipl Ing Witt
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
    • F23D1/02—Vortex burners, e.g. for cyclone-type combustion apparatus

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenners und einen Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenner für eine Kohlenstaubfeuerung gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 2.
Ein bekannter Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenner weist ein das Primärgemisch führendes Konus-Innenrohr und eine Sekundärluft-Zuführung auf (DD-PS 2 62 706).
Dabei ist der Eintritt des Innenrohres über einen freien Querschnitt mit einem Ansaugrohr verbunden und der Austritt in die Rückwand einer Muffel eingebunden. Die mit Dralleinläufen versehene Sekundärluft-Zuführung und der freie Querschnitt sind in einem gemeinsamen Heißluftgehäuse eingebunden.
Dieser Brenner weist den Nachteil auf, daß eine Durchmischung des Kohlenstaub-Trägergas-Gemisches mit der Primärluft nur in einem eng begrenzten Randgebiet möglich ist und so die Zündbedingungen nicht optimal werden sowie der Abbrand des Kohlenstaubes über das Brennkammerende hinaus verlagert wird.
Es ist schon vorgeschlagen worden, die Durchmischung des Kohlenstaub-Trägergas-Gemisches mit der Primärluft durch einen vergrößerten Luftimpuls wesentlich zu verbessern, in dem im freien Querschnitt zwischen Konus-Innenrohr und Ansaugrohr ein oder mehrere Stufen von Leitelementen angeordnet sind (ältere deutsche Patentanmeldung P 42 43 685.0).
Dadurch wird gewährleistet, daß die Eintrittsgeschwindigkeit der Primärluft erhöht und der Luftimpuls zur Aufrechterhaltung der sicheren Randdurchmischung vergrößert wird.
Es wurde jedoch festgestellt, daß das kompakte Kohlenstaub- Trägergas-Gemisch nicht so stark aufreißt, daß ein CO-armer Abbrand des Kohlenstaubes eintreten kann. Die Leitelemente haben einen hohen Druckverlust und verringern damit den Primärluftanteil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Kohlenstaub- Fördergas-Gemisch für eine CO-arme Verbrennung aufzubereiten.
Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß ein Teilstrom des Kohlenstaub-Trägergas-Gemisches am Austritt des Konus-In­ nenrohres zwangsgeführt in den Randbereich der Rücksprungstu­ fe abgeleitet wird.
Zur Realisierung ist erfindungsgemäß in der Rücksprungstufe eine im Zentrum einen freien Querschnitt aufweisende unmit­ telbar am Austritt des Konus-Innenrohres angeordnete Drall­ schaufelanordnung vorgesehen.
An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:
Fig. 1 den Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenner im Längsschnitt
Fig. 2 den Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenner im Querschnitt.
Der Brenner 1 mit dem Konus-Innenrohr 2 und der Brennstoffleitung 3 weist die Muffel 4 und die Sekundärluft-Zuführung 5 auf (Fig. 1).
Das Konus-Innenrohr 2 und die Sekundärluft-Zuführung 5 mit Luftring 12 sind im Luftkasten 7 eingebunden.
Zwischen Konus-Innenrohr 2 und der Brennstoffleitung 3 ist der freie Querschnitt 6 vorgesehen.
Die Muffel 4 weist die Rücksprungstufe 8 auf.
Innerhalb der Rücksprungstufe 8, unmittelbar vor dem Austritt 9 des Konus-Innenrohres 2, ist die Drallschaufelanordnung 10 mit den einzelnen Drallsegmenten 11 angeordnet.
Die Drallsegmente 11 sind dabei so in der Rücksprungstufe 8 angeordnet, daß im Zentrum der freie Querschnitt 13 gebildet ist.
Die Drallsegmente 11 sind am Luftring 12 und in der Rücksprungstufe 8 befestigt.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Kohlenstaub-Trägergas-Gemisch 14 gelangt über die Brennstoffleitung 3 und Konus-Innenrohr 2 in die Brennermuffel 4. Gleichzeitig erfolgt über den Querschnitt 6 die Zufuhr der Primärluft 15. Die restliche zur Verbrennung erforderliche Verbrennungsluft 16 gelangt aus dem Luftkasten 7 über die Sekundärluft-Zuführung 5 in die Kohlenstaubflamme 17. Das mit hoher Geschwindigkeit aus dem Austritt 9 austretende Kohlenstaub-Trägergas-Gemisch 14 wird im Randströmungsgebiet 18 durch die Drallelemente 11 in die Rücksprungstufe der Muffel 4 geleitet und ihre abgelenkte Hauptmasse 19 in den brennernahen Flammenseitenbereich gelenkt. Die nicht überdeckende Drallelemente 11 bewirken, daß eine weitere Staubmasse 20 geradlinig in den Flammenteil geführt wird. Die mittlere Kohlenstaub-Trägergas-Strömung 21 mit einem hohen Austrittsimpuls gelangt in den Flammenkern und verbrennt insbesondere im brennerentfernten Flammenbereich. Die quasi mehrfach aufgeteilte Gesamtstaubmasse und die über den Brennweg eingeleitete Luft sichert einen guten Abbrand des Kohlenstaubes.
Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:
  • - Nachträglicher Einbau an bestehenden Anlagen
  • - geringer Verschleiß durch Teil-Staubmassen-Ablenkung
  • - äußert geringe Druckverlusterhöhung
  • - großvolumige Flamme mit guter Feuerraumausfüllung
  • - durch nur einseitig befestigte Drallelemente kein Verwerfen der Elemente.
Bezugszeichenliste
1 Brenner
2 Konus-Innenrohr
3 Brennstoffleitung
4 Muffel
5 Sekundärluft-Zuführung
6 freier Querschnitt
7 Luftkasten
8 Rücksprungstufe
9 Austritt
10 Drallschaufelanordnung
11 Drallsegmente
12 Luftring
13 freier Querschnitt
14 Kohlenstaub-Trägergas-Gemisch
15 Primärluft
16 Verbrennungsluft
17 Kohlenstaubflamme
18 Randströmungsgebiet
19 Hauptmasse
20 Staubmasse
21 Kohlenstaub-Trägergas-Strömung

Claims (2)

1. Verfahren zum Betrieb eines Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenners für eine Kohlenstaubfeuerung, wobei das Kohlenstaub-Trägergas-Gemisch über ein Konus-Innenrohr in eine eine Rücksprungstufe bildende Muffel eingetragen wird, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teilstrom des Kohlenstaub-Trägergas-Gemisches am Austritt des Konus-Innenrohres zwangsgeführt in den Randbereich der Rücksprungstufe abgeleitet wird.
2. Ejektor-Stufenluft-Wirbelbrenner für eine Kohlenstaubfeuerung mit einem das Primärgemisch führenden Konus-Innenrohr und einer Sekundärluftzuführung, wobei der Eintritt des Innenrohres über einen freien Querschnitt mit einem Ansaugrohr und der Austritt mit einer eine Rücksprungstufe bildenden Muffel verbunden ist und wobei der freie Querschnitt und die Sekundärluftzuführung in einem gemeinsamen Heißluftgehäuse eingebunden sind, gekennzeichnet dadurch, daß in der Rücksprungstufe eine im Zentrum einen freien Querschnitt aufweisende unmittelbar am Austritt des Konus-Innenrohres angeordnete Drallschaufelanordnung vorgesehen ist.
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CN102494339A (zh) * 2011-12-26 2012-06-13 上海锅炉厂有限公司 一种等离子无油点火分级燃烧器

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DD262706A1 (de) * 1984-09-21 1988-12-07 Luebbenau Vetschau Kraftwerke Kohlenstaub - haupt- oder zuendbrenner
DE4243685A1 (de) * 1992-12-18 1994-06-23 Ver Energiewerke Ag Kohlenstaub-Haupt- oder -Zündbrenner, insbesondere Ejektor -Stufenluft-Wirbelbrenner

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