DE4336095A1 - Verbrennungsverfahren für atmosphärische Feuerungen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbrennungsverfahren für atmos­ phärische Feuerungen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Stand der Technik

Bei atmosphärischen Verbrennungen flüssiger oder gasförmiger Brennstoff d. h. unter normalen Druckverhältnissen, werden den Brennern häufig Flammrohre nachgeordnet, um sie kesselun­ abhängig zu machen und den Ausbrand zu fördern.

Die bekannten Flammrohre umschließen jedoch die Flammen seitlich vollständig und reflektieren daher deren für sie un­ durchlässige Wärmestrahlung. Das führt zu einer Erhöhung der Flammentemperaturen und damit auch der Stickoxyd-Emission. Außerdem werden die Materialtemperaturen der Brennerfront­ platte sowie des Flammrohres stark erhöht und thermische Spannungen in der Kesselwand erzeugt, was deren Standzeiten negativ beeinflußt.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung versucht, all diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbrennungsverfahren für at­ mosphärische Feuerungen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche die Stickoxyd-Emission deutlich verringern und die Standzeit von Brenner, Flammrohr und Kessel erhöhen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Teil der bei der Verbrennung entstehenden Wärmestrahlung ohne auf das Flammrohr zu treffen, nach außen abgeführt und ein Teil der bereits abgekühlten Rauchgase von außen erneut in das Flammrohr eingeführt werden. Dazu sind im Flammrohr mehrere Ausnehmungen angeordnet.

Auf diese Weise wird ein Teil der Wärmestrahlung nicht vom Flammrohr zur Flamme reflektiert, sondern gelangt durch die Ausnehmungen nach außen, an die Wand des Kesselraums, wo eine wesentlich homogenere Temperaturverteilung erreicht wird. Weil sich demzufolge die Flammentemperatur nicht so stark erhöhen kann, werden größere thermische Spannungen des Kessels vermieden. Somit wird die Standzeit von Kessel, Bren­ ner und Flammrohr erhöht und es kommt, ebenfalls aufgrund der niedrigeren Flammentemperatur, zu einer Senkung der Stick­ oxyd-Emission.

Gleichzeitig werden durch die Ausnehmungen bereits abgekühlte Rauchgase aus dem Kesselraum angesaugt, die innerhalb des Flammrohrs für dessen Kühlung sorgen.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn zwischen der Brennerfront­ platte und dem Flammrohr ein Ringspalt angeordnet ist. Durch diese Öffnung dringen ebenfalls bereits abgekühlte Rauchgase an der Brennerfrontplatte in das Flammrohr ein, strömen an ihr entlang und kühlen sie zusätzlich. Die durch den Ring­ spalt erfolgende homogene Rauchgaszuführung über den ganzen Umfang des Flammrohrs hat aufgrund geringerer Druckverluste und damit größerer Rezirkulation der Rauchgase als weiteren Vorteil eine verbesserte Kühlwirkung zur Folge.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Verwendung flüssiger Brennstoffe anhand eines Kes­ selraums mit Brenner und Flammrohr dargestellt. Die Figur zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung in Draufsicht.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentli­ chen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt sind von der Anlage beispielsweise der Kamin und die der seitlichen Zufuhr eines Gasgemisches dienenden Öffnungen des Brenners. Die Wärme­ strahlung, die Bewegung der Rauchgase und die Zuführrichtung des Gasgemisches sind mit Pfeilen gekennzeichnet.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Die in einem Kesselraum 1 angeordnete Vorrichtung besteht aus einem Brenner 2 mit einer Brennstofflanze 3, einer Brenner­ frontplatte 4 und einem daran anschließenden Flammrohr 5. Im Flammrohr 5 sind mehrere Ausnehmungen 6 angeordnet. Zwischen der Brennerfrontplatte 4 und dem Flammrohr 5 ist ein Ringspalt 7 angeordnet.

Infolge der Ausbildung des Flammrohrs 5 mit den Ausnehmungen 6 wird ein Teil der Wärmestrahlung 8 nicht vom Flammrohr 5 zur Flamme 9 reflektiert, sondern gelangt durch die Ausneh­ mungen 6 nach außen, an die Wand 10 des Kesselraums 1. Gleichzeitig werden durch diese Ausnehmungen 6 bereits abge­ kühlte Rauchgase 11 aus dem Kesselraum 1 in das Flammrohr 5 gesaugt.

Der zwischen der Brennerfrontplatte 4 und dem Flammrohr 5 an­ geordnete Ringspalt 7 ermöglicht es den bereits abgekühlten Rauchgasen 11 aus dem Kesselraum 1 direkt an der Brenner­ frontplatte 4 in das Flammrohr 5 einzudringen, dort an ihr entlangzuströmen und damit auch sie zu kühlen.

Die Eindüsung des flüssigen Brennstoffs 12 in den Brenner 2 erfolgt mittels der Brennstofflanze 3, wobei seitlich des Brenners 2 Luft bzw. ein Luft-Rauchgas-Gemisch 13 zugeführt wird.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird mittels der Brennstofflanze 3 gasförmiger Brennstoff 12 in den Bren­ ner 2 eingedüst. Dabei erfolgt seitlich des Brenners 2 die Zufuhr eines Brennstoff-Luft- bzw. Brennstoff-Luft-Rauchgas- Gemisches 13.

Bezugszeichenliste

1 Kesselraum
2 Brenner
3 Brennstoffflanze
4 Brennerfrontplatte
5 Flammrohr
6 Ausnehmung
7 Ringspalt
8 Wärmestrahlung
9 Flamme
10 Wand
11 Rauchgas
12 Brennstoff (flüssig, gasförmig)
13 Gasgemisch (Luft, Luft-Rauchgas-, Brennstoff-Luft-, Brennstoff-Luft-Rauchgas-).

Claims (3)

1. Verbrennungsverfahren für atmosphärische Feuerungen, bei dem flüssige oder gasförmige Brennstoffe vom Brenner in ein Flammrohr geführt und dort verbrannt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der dabei entstehenden Wär­ mestrahlung (8) ohne auf das Flammrohr (5) zu treffen, nach außen abgeführt und ein Teil der bereits abgekühl­ ten Rauchgase (11) von außen erneut in das Flammrohr (5) eingeführt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1, wobei die Vorrichtung zur atmosphärischen Ver­ brennung einen Brenner und ein Flammrohr aufweist, da­ durch gekennzeichnet, daß im Flammrohr (5) mehrere Aus­ nehmungen (6) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Brennerfrontplatte (4) und dem Flamm­ rohr (5) ein Ringspalt (7) angeordnet ist.