DE69310748T2

DE69310748T2 - Vorrichtung und verfahren zur zufuhr von teilchenförmigem brennstoff und förderluft

Info

Publication number: DE69310748T2
Application number: DE69310748T
Authority: DE
Inventors: Donald Hagar
Original assignee: Damper Design Inc
Current assignee: Damper Design Inc
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2013-08-19
Also published as: EP0655119B1; ATE153119T1; WO1994004871A1; AU5010393A; DE69310748D1; US5427314A; EP0655119A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Brennstoffdüsen für Brenner, die einem Ofen festen, teilchenförmigen Brennstoff, beispielsweise pulverisierte Kohle, zuführen. Der teilchenförmige Brennstoff wird in Trägerlutt mitgenommen, die auch manchmal als Primärluft bezeichnet wird, um den Brennstoff und die Primärluft über die Düse der Verbrennungszone des Ofens zuzuführen. Ein weiterer Teil des Brenners übernimmt die Zufuhr von Verbren nungsluft, die auch als Sekundärluft bezeichnet wird und die Verbrennung unterstützt.

Diskussion des Standes der Technik

Ein übliches Problem auf dem Gebiet besteht darin, daß der den Ofen von der Brennstoffdüse eines Brenners zugeführte feste, teilchenförmige Brennstoff in die Verbrennungszone des Ofens nicht richtig verteilt eintritt. Eine Reihe von Faktoren ist typischerweise dafür verantwortlich, daß das Transportverhältnis von Luft zu Brennstoff in Querrichtung des Förderrohrs schwankt. Bereiche, in denen der teilchenförmige Brennstoff dichter als erwünscht ist, werden auch als "Dichtphasenstrom"-Bereiche bezeichnet. Diese Bereiche werden hin und wieder auch als "Seile" angesprochen, da die Dichtphasenströme die Neigung haben, Ströme zu bilden, die sich ständig ändernden Wegen folgen, wobei diese Strömungen das Erscheinungsbild von sich bewegenden "Seilen" aufweisen.
Es wurden verschiedene Versuche unternommen, das Problem des Dichtphasenstroms zu minimieren und außerdem für eine gleichförmige Brennstoffverteilung um den Umfang der Düse herum zu sorgen. Eine Vorgehensweise besteht in der Verwendung einer Spritzplatte, auf die der Brennstoff aufprallt, gefolgt von einem Venturi-Diffusor. Eine weitere Möglichkeit ist ein Zentrifugal-Verteiler mit einer inneren konischen Spitze an der Kohlendüse, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen. Eine noch weitere Vorgehensweise verwirbelt das Brennstoff-Luft-Gemisch, wenn dieses in die Düse eintritt, indem die Strömung an einem Teil des Düseneintritt-Ellenbogens gesperrt wird.
Keine dieser Vorgehensweisen beseitigt den Dichtphasenstrom oder den Seil-Effekt, und einige der Verfahren führen zu dem zusätzlichen Nachteil, daß sie in den Weg des teilchenförmigen Brennstoffs Hindernisse einführen, die zu nicht akzeptierbar raschem Verschleiß führen.
Eine weitere Möglichkeit beinhaltete den Einsatz einiger der Merkmale der vorliegenden Erfindung im Rahmen von Brennern für teilchenlörmigen Brennstoff, jedoch zu anderen Zwecken. Insbesondere beschreibt die GB- A-313 100 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befördern von teilchenförmigem Brennstoff in Trägerluft zu einem Ofen, wobei der teilchenförmige oder pulverförmige Brennstoff in zwei Ströme unterschiedlicher Dichten aufgeteilt wird. Der eine Strom führt ein fettes Gemisch, gebildet durch die Neigung des teilchenförmigen Brennstoffs, sich zu dem Umfang eines Kanals hin zu bewegen, der sich um die Düsenachse herum in Umfangsrichtung erstreckt. Der andere Strom führt ein mageres Gemisch, welches von einem Teil des Kanals abgezweigt wird, der von dessen Umfang beabstandet ist. Das magere und das fette Gemisch werden dann später in der Verbrennungskammer selbst stromabwärts bezüglich des Düsenaustritts wieder zusammengeführt.
Der Zweck der Vorrichtung und des Verfahrens nach der GB-A-313 100 besteht darin, eine vollständige Verbrennung innerhalb von einigen Fuß hinter dem Brenner zu ermöglichen. Erreicht wird dies durch den Einsatz der beiden Luft/Brennstoff-Ströme, die beide Luft/Brennstoff-Verhältnisse aufweisen, die in relativ geringen Flammausbreitungs-Raten resultieren. Weil die Flammausbreitungs-Rate sowohl von dem fetten als auch dem mageren Strom geringer ist als die des nicht unterteilten Stroms, erfolgt die Verbrennung in größerer Nähe des Brenners als bei einer höheren Flarnmausbreitungs-Rate, die dann gegeben wäre, wenn die Brennstoff/Luft-Ströme nicht in die fette und die magere Komponente unterteilt würden.
Das Ziel gemäß der GB-A-313 100, nämlich eine praktisch vollständige Verbrennung innerhalb einiger Fuß innerhalb des Brenners, läuft dem Bestreben zuwider, die Flamme daran zu hindern, im Inneren des Brenners und der Zuleitungen zurückzuschlagen, ein Problem, welches durch eine Flammausbreitungs-Rate entsteht, die größer ist als die Geschwindigkeit des Gemisches aus Brennstoff und Luft, welches dem Ofen zugeführt wird. Wenn man das Gemisch aus Brennstoff und Luft in eine magere und eine fette Strömung unterteilt und diese innerhalb der Verbrennungskammer wieder zusammenführt, so wird gemäß der GB-A-313 100 ein System geschaffen, bei dem die Flamme näher zu dem Brenner hin verlagert werden kann. Innerhalb dieses Systems bewegt sich einer der beiden Strömungen, nämlich die Strömung mit dem mageren Gemisch, in eine Richtung, die eine rückwärtsgerichtete axiale Komponente in Bezug auf den Brenner aufweist, wobei die magere Strömung anschließend umgelenkt wird, so daß sie eine Strömungsrichtung mit einer nach vorn gerichteten axialen Komponente besitzt.

Offenbarung der Ertindung

Die vorliegende Erfindung löst die oben beschriebenen Probleme mit der Brennstoffverteilung und dem Anlagenverschleiß und schafft eine in hohem Maße vorteilhafte Verteilung von Brennstoffteilchen innerhalb der Trägerluft in effizienter, effektiver und wirtschaftlicher Weise. Erfindungsgemäß wird der teilchenförmige Brennstoff effektiv aus der Trägerluft "herauszentrifügiert", und dann erneut von der Trägerluft mitgenommen.
Das heißt: in dem Verteilersystem gemäß der Erfindung folgt der teilchenförmige Brennstoff einem anderen Strömungsweg als die Trägerluft, wenn Brennstoff und Luft einen Teil der Düse durchlaufen. Auf diese Weise werden das Muster und die Dichte der Verteilung des teilchenförmigen Brennstoffs gesteuert durch das erneute Mitnehmen des Brennstoffs durch die Trägerluft, und nicht durch die Besonderheiten des Stroms aus Brennstoff und Trägerluft, wenn dieser in die Düse eintritt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verteilungssystem wird teilchenförmiger Brennstoff in einer axialen Richtung von dem Ofen fort und in einen Innenraum im Inneren einer Reflektorwand bewegt, auf welche Reflektorwand der teilchenförmige Brennstoff in einem Zurückprall-Muster auftrifft. Die Reflektorwand sprüht die Brennstoffpartikel in den Weg der Primärluft bei breiter Verteilung, was eine gute Umfangsverteilung gewährleistet. Der die Reflektorwand aufweisende Innenraum hat einen größeren Querschnitt als der Eingang oder der Ausgang dieses Raums, um die Expansions/Konzentrations-Turbulenz auszunutzen, damit diese die Fluidisierung des teilchenförmigen Brennstoffs unterstützt.
Die erfindungsgemäße Düse besitzt eine Mittelachse und stößt festen, teilchenförmigen Brennstoff, der in Trägerluft mitgeführt wird, in einer axialen Vorwärtsförderrichtung in einen Ofen aus. Die Düse enthält einen Düsenkörper und einen Einlaß in dem Düsenkörper zur Aufnahme von teilchenförmigem Brennstoff, der in Trägerluft mitgeführt wird. Die Düse enthält außerdem einen Austrittsabschnitt stromabwärts bezüglich des Einlasses, um Luft und teilchenförmigen Brennstoff in den Ofen einzuleiten. Ein Durchgangskanal im Inneren des Düsenkörpers umschreibt die Mittelachse der Düse, um um die Mittelachse der Düse herum einen Umfangsstrom aus Brennstoff und Luft zu bilden.
Der Umfangsstrom verleiht den Brennstoffartikeln die Neigung, sich unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft zum Umfang des Kanals hin zu bewegen. Diese Tendenz wiederum erzeugt unterschiedliche Strömungswege für unterschiedliche Komponenten des Luft/Brennstoff-Gemischs, wobei diese Strömungswege schließlich wieder zusammengeführt werden. Der Durchlaufkanal innerhalb des Düsenkörpers erstreckt sich in der Richtung, die eine nach hinten gerichtete axiale Richtungskomponente aufweist. Der Kanal ändert die Richtung derart, daß er auch eine nach vorne gerichtete axiale Richtungskomponente aufweist, entsprechend der axialen Vorwärtsförderrichtung. Der Strom aus teilchenförmigem Brennstoff und Luft durch den Kanal hindurch wird folglich geändert von einem Strom mit einer axialen Rückwärts-Richtungskomponente in einen Strom mit einer axialen Vorwärts-Richtungskomponente.
Die erfindungsgemäße Düse ist gekennzeichnet durch einen wirbelbildenden Durchlaufabschnitt innerhalb des Kanals, der sich durch den Düsenkörper hindurch erstreckt. Dieser wirbelerzeugende Durchlaufabschnitt kommuniziert mit dem Einlaß und umläuft die Mittelachse der Düse. Der wirbelerzeugende Durchlaufabschnitt erstreckt sich außerdem in einer Richtung mit einer axialen Rückwärts-Richtungskomponente, welche der axialen Vorwärts-Transportrichtung entgegengesetzt ist.
Der wirbelerzeugende Durchlaufabschnitt in dem Düsenkörper verringert sich im Querschnitt in stromabwärtiger Richtung, wenn er die Düsenachse umläuft, um dadurch eine gleichmäßige Verteilung von Brennstoff und Trägerluft um die Düsenachse herum zu erzielen und beizutragen zur Erzeugung eines symmetrischen Musters aus Brennstoff und Trägerluft, welches durch den Austrittsabschnitt hindurchströmt. Die Querschnittsfläche des wirbelerzeugenden Durchlaufabschnitts verjüngt sich in rückwärtiger Richtung, wenn der Querschnitt in stromabwärtiger Richtung betrachtet wird. Der sich verkleinernde Querschnitt des wirbelerzeugenden Durchlaufabschnitts trägt dazu bei, daß der Strom aus Brennstoff und Trägerluft durch den Kanalabschnitt hindurch eine axiale Rückwärts-Richtungskomponente erhält.
In dem Kanal des Düsenkörpers befindet sich eine Teilchen-Reflektorwand, und diese Wand fungiert als reflektierende Sperre in dem Strömungsweg der Brennstoffteilchen, die in einer Strömungsrichtung laufen, die eine axiale Rückwärts-Richtungskomponente aufweist. Die Reflektor-Sperre ändert die Teilchen-Bewegungsrichtung von einer Richtung mit einer axialen Rückwärts-Richtungskomponente in eine Richtung mit einer axialen Vorwärts-Richtungskomponente. Diese Richtungsänderung stellt sich ein durch das Zurückprallen der Brennstoffteilchen an der Reflektorwand. Die Reflektorwand besteht aus verschleißfestem Material, welches dem dauernden Auftreffen von festen Brennstoftteilchen zu widerstehen vermag. Insbesondere besteht die Wand vorzugsweise aus Keramikwerkstoff Ebenfalls bevorzugt besitzt die Wand eine Kontur, die etwa dem Muster des der Trägerluft durch den wirbelbildenden Abschnitt verliehenen Wirbelmusters entspricht. Ferner ist die Düse vorzugsweise mit mehreren Facetten ausgestattet, wobei um die Achse des Düsenkörpers herum eine Reihe von Facetten angeordnet ist, um einige der sich bewegenden Teilchen an mehreren unterschiedlichen Punkten innerhalb des Kanals abzulenken. Die Facetten befinden sich in einem Teil des Düsenkörpers, der die allgemeine innere Form eines Toroids hat, der in einer Ebene senkrecht zu seiner Achse durchgeschnitten ist.
Der Kanal innerhalb des Düsenkörpers enthält vorzugsweise einen abgeschrägten Abschnitt in der Nachbarschaft des Einlasses und sich stromabwärts von diesem erstreckend. Der abgeschrägte Abschnitt ist bezüglich einer Ebene senkrecht zur Düsenachse nach hinten geneigt. Dieser abgeschrägte Abschnitt trägt dazu bei, dem durch den Kanal strömenden Kraftstoff und der Trägerluft eine axiale Rückwärts-Richtungskomponente zu verleihen.
Der Austrittsabschnitt der Düse enthält einen Förderventuri und stromabwärts von dem Förderventuri ein Austrittsventuri, welches sich neben dem Düsenaustritt befindet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zum Befördern teilchenförmigen Brennstoffs, der in Trägerluft geführt wird, zu einem Ofen. Das Verfahren beinhaltet die Schritte des Bewirkens eines Stroms von Kraftstoff und Trägerluft in einer Richtung, die eine axiale Rückwärts- Richtungskomponente besitzt. Dies erzeugt eine Neigung, gemäß der unterschiedliche Komponenten des Gemisches aus Brennstoff und Trägerluft verschiedenen Strömungswegen folgen, welche später wieder zusammengeführt werden.
Die Richtungen der axialen Komponenten der Strömungen aus Brennstoff innerhalb der Trägerluft werden von Richtungen mit axialen Rückwärtskomponenten umgekehrt in Richtungen mit axialen Vorwärtskomponenten. Die Trägerluft und die Brennstoffteilchen werden dann in Richtungen dem Ofen zugeleitet, welche natürlich axiale Vorwärtskomponenten aufweisen, entsprechend der axialen Vorwärts-Förderrichtung. Der Brennstoff und die Transportluft werden dann in axialer Vorwärts-Förderrichtung in den Ofen ausgestoßen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch den Schritt, bei dem dem Brennstoff und der Trägerluft eine Wirbelbewegung vermittelt wird, wobei dieser Schritt des Vermittelns einer Wirbelbewegung in Verbindung mit dem Schritt ausgeführt wird, bei dem der Strom aus Brennstoff und Trägerluft in eine Richtung erfolgt, die eine axiale Rückwärts- Richtungskomponente besitzt.
Der Verwirbelungsschritt beinhaltet außerdem das Bewegen von Brennstoff und Trägerluft in Umfangsrichtung durch einen Kanalabschnitt, der einen sich permanent verringernden Querschnitt aufweist, um dadurch eine gleichmäßige Umfangsverteilung von Brennstoff und Trägerluft zu erreichen und dazu beizutragen, daß der Brennstoff innerhalb der Trägerluft in einem symmetrischen Muster ausgetragen wird. Die Verringerung des Kanalquerschnitts bei der Wirbelerzeugung trägt außerdem dazu bei, dem während des Schritts des Verwirbelns erzeugten Strom eine axiale Rückwärts-Richtungskomponente zu verleihen.
Der Umkehrschritt wird teilweise dadurch ausgeführt, daß die Brennstoffteilchen durch Zentrifugalkraft auf eine Teilchen-Reflektorwand gerichtet werden, Ergebnis der Umfangsbewegung des Brennstoffs innerhalb der Trägerluft, welche dem Brennstoff während des Verwirbelungsschritts verliehen wurde. Dies führt dazu, daß die Brennstoflteilchen an der Reflektorwand zurückprallen und dabei ihre Strömungsrichtung ändern. Das Auflaufen der Brennstoffteilchen an der Reflektorwand erfolgt gegen mehrere Facetten der Wand, wobei die Facetten die zentrifügal geschleuderten Brennstoffteilchen an mehreren Stellen entlang des Düsenkanals in eine Zone des Kanals ablenken, in der sich die Trägerlutt in einem Wirbelmuster in Umfangsrichtung bewegt.
Vor dem Schritt der Verwirbelung wird der Strom aus Brennstoff und Trägerluft zunächst in einer Richtung geführt, die eine axiale Rückwärtskomponente aufweist, indem der Brennstoff und die Trägerluft durch einen Kanalabschnitt geleitet werden, der in Bezug auf eine Ebene abgeschrägt ist, die senkrecht zu der axialen Förderrichtung verläuft. Dieser Leitschritt trägt teilweise dazu bei, daß die Bewegung des Brennstoffs in der Transportluft eine Richtung mit einer axialen Rückwärtskomponente aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren sorgt für eine Zunahme des Verhältnisses des Brennstoffs zu der Trägerluft in Richtung der Mitte der Strömungswege der Brennstoffteilchen. Hierbei schließt sich an den Umkehrschritt der weitere Schritt des Konzentrierens des Brennstoffs in Richtung der Mitte des Luftstroms an, wozu die Trägerluft und der Brennstoff durch ein Austrittsventuri an einer Stelle neben einem Düsenausgang geleitet werden. Außerdem wird die Drehung der Strömung aus Brennstoffieilchen reduziert, um dadurch wiederum die nach auswärts erfolgende Streuung der Brennstoffteilchen zu steuern, nachdem die Brennstoffteilchen aus der Düse ausgetreten sind, wozu der Brennstoffstrom vor dem Durchlauf durch das Austrittsventuri über Straken geleitet wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines in einer Ofenwand montierten Brenners, in dem eine ertindungsgemäße Brennstoffdüse installiert ist.
Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Stirnansicht der erfindungsgemäßen Brennstoffdüse, wobei die Ansicht insbesondere den Düseneinlaß zeigt.
Fig. 3 ist eine Teil-Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Brennstoffdüse, welche deren Inneres zeigt.
Fig. 4 ist eine Teil-Schnittansicht des Förderventuris und des Sekundärventuris als Bauteile der erfindungsgemäßen Brennstoffdüse in vergrößertem Maßstab.
Fig. 5 ist eine Teil-Schnittansicht in vergrößertem Maßstab der erfindungsgemäßen Brennstoffdüse, wobei der Strom von Luft und teilchenförmigem Brennstoff durch die Düse hindurch dargestellt ist.
Fig. 6 ist eine Stirnansicht einer Komponente der erfindungsgemäßen Brennstoffdüse, nämlich derjenige Teil der Düse, der die Reflektorwand mit ihren facettierten Zähnen enthält.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht der Komponente nach Fig. 6 entlang der Linie 7-7 in Fig. 6.
Fig. 8 veranschaulicht einen Zahn, der ein Paar Facetten innerhalb der in Fig. 6 und 7 gezeigten reflektierenden Wand bildet.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht des Sekundärventuris entlang der Linie 9-9 in Fig. 4.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Bei der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen sind gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren der Zeichnung für ähnliche Elemente oder Merkmale verwendet.
Bezugnehmend auf Fig. 1 und 3 bezieht sich das Bezugszeichen 10 allgemein auf die erfindungsgemäße Brennstoffdüse, Bezugszeichen 11 bezieht sich auf die Mittelachse der Düse. Die Düse 10 enthält einen Düsenkörper 12, einen Austrittsabschnitt 70 und ein Austrittsrohr 74.
Fig. 1 zeigt den Zusammenhang, in welchem die Düse 10 gemäß der Erfindung typischerweise eingesetzt wird. Die Düse 10 ist typischerweise eine Komponente eines Gesamt-Brenners 14, der ein Sekundärluftregister 15 aufweist, welches die Düse 10 zum Teil konzentrisch umgibt. Das Luftregister 15 führt Verbrennungsluft, die auch als Sekundärluft bezeichnet wird, um die Verbrennung des von der Düse 10 zugeführten Brennstoffs zu unterstützen. Das Luftregister 15 enthält einen Sekundärluftkanal 16 sowie Drehbleche 18, die der Sekundärluft eine Wirbelbewegung verleihen. Diese Sekundärluft wird zusammen mit teilchenförmigem Brennstoff und Primärluft (das heißt Trägerluft), die von der Düse geliefert werden, zu einer Mündung 20 in einer Wand 22 eines Ofens 24 befördert. Die Beförderung des Brennstoffs und der Primärluft im Verein mit der Sekundär- Verbrennungsluft zu dem Ofen beschickt den Ofen 24 mit einem brennbaren Brennstoff-Luft-Gemisch.
Innerhalb der Düse 10 befindet sich zentrisch eine Schauöffnung 26, gebildet durch ein Innenrohr 27, welches die Düse 10 und im Grunde genommen die gesamte Brenneranordnung 14 durchsetzt. Die Schauöffnung kann dazu dienen, die Flamme innerhalb des Ofens 24 zu betrachten. Dennoch kann die durch das Innenrohr 27 gebildete zylindrische Öffnung auch für andere Zwecke als Schauöffnung verwendet werden. Dieser Raum kann zur Unterbringung einer (nicht dargestellten) Öldüse verwendet werden, mit deren Hilfe der Brenner 14 auch in der Lage wäre, flüssiges Öl für den Verbrennungsvorgang zu verwenden Das Innenrohr 27 könnte auch eine Zündvorrichtung aufnehmen. Bei der speziell in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist eine separate Zündvorrichtung 28 an einer anderen Stelle dargestellt.
Bezugnehmend auf Fig. 5 ist der Strom der Trägerluft, das heißt der Primärluft, durch die Düse 10 durch dicke, ausgezogene Pfeile 36 dargestellt. Der teilchenförmige Brennstoff ist durch Punkte dargestellt, bezeichnet mit dem Bezugszeichen 38. Der teilchenförmige Brennstoff 38 kann irgendein Typ festen Brennstoffs sein, der in kleinen Teilen geführt wird, beispielsweise pulverisierte Kohle, zerfetzter Klärschlamm oder zerkleinerte Holzfaser.
Bezugszeichen 40 in Fig. 5 bezeichnet die axiale Vorwärts-Förderrichtung, das heißt die Richtung, in der der Brennstoff strömt, wenn er sich in einer etwa gestreckten Linie zu dem Ofen 24 bewegt. Bezugszeichen 42 bezeichnet den Kanal innerhalb des Düsenkörpers 12, durch den der Brennstoff und die Trägerluft strömen, und Bezugszeichen 44 bezeichnet einen Innenraum innnerhalb des Düsenkörpers 12, der Teil des Kanals 42 ist, und in dem der teilchenförmige Brennstoff 38 und die Trägerluft 36 in einer besonderen und vorteilhaften Weise behandelt werden.
Die Düse 10 enthält einen Einlaß 50, wie am besten aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Der Einlaß 50 kommuniziert mit einem wirbelerzeugenden Durchlaufabschnitt 52, der am besten in Fig. 3 zu erkennen ist. Der wirbelerzeugende Durchlaufabschnitt 52 umläuft die Mittelachse 11 der Düse und richtet den Brennstoff und die Trägerluft, die von dem Einlaß 50 anströmen, in ein etwa schraubenförmiges Wirbelmuster um die Mittelachse 11 der Düse 10 herum. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, besitzt der wirbelerzeugende Durchlaufabschnitt 52 einen sich verringernden Querschnitt, während sich der Durchlaufabschnitt um die Achse 11 in stromabwärtiger Strömungsrichtung wickelt. Dieser sich verringernde Querschnitt wird nicht durch einen sich verkleinernden Radius erzeugt, sondern wird vielmehr durch eine nach hinten gerichtete, schraubenförmige Führung oder Verjüngung der Vorderwand 57 (Fig. 3), die teilweise den Durchlaufabschnitt 52 bildet, in Richtung des hinteren Teils der Düse 10 erreicht.
Die untere Hälfte der Fig. 3 zeigt die Ausgestaltung des Durchlaufabschnitts 52 an einem Punkt, in dessen Nähe Brennstoff und Trägerluft von dem Einlaß 50 in den Durchlaufabschnitt 52 eintreten. An dieser Stelle hat der Durchlaufabschnitt 52 maximale Querschnittsfläche, das heißt maximalen Innenraum. Die obere Hälfte in Fig. 3 zeigt die Ausgestaltung des Durchlaufabschnitts 52, nachdem der Brennstoff und die Trägerluft etwa 180º des schraubenförmigen Stroms um die Achse 12 herum zurückgelegt haben. An dieser Stelle hat sich die Querschnittsfläche des Durchlaufabschnitts 52 stark verringert, Folge der nach hinten ausgeführten schraubenförmigen Verjüngung des Durchlaufabschnitts aufgrund der in Rückwärtsrichtung ausgeführten schraubenförmigen Verjüngung der Vorderwand 57. Durch Bilden eines Durchlaufabschnitts 52 mit sich verringerndem Querschnitt, jedoch ohne Verringerung des Radius, wird eine konstante Geschwindigkeit von Brennstoff und Trägerluft um den Umfang der Düse 10 ebenso beibehalten wie eine gleichmäßige Verteilung von Brennstoff und Trägerluft am Umfang der Düse 10. Gleichzeitig bewirkt die nach hinten erfolgende Verjüngung des Durchlaufabschnitts 52 einen noch zu beschreibenden, speziellen Rückwärtsstrom.
In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 54 denjenigen Punkt, an dem die Strömungsrichtung, dargestellt durch einen der Trägerluftstrompfeile 36, in ihre rechtwinkligen Komponenten zerlegt wird. An dem Punkt 54 hat eine der rechtwinkligen Komponenten der Strömungsrichtung eine axiale Rückwärts-Richtungskomponente 56. Als Ergebnis der rückwartigen axialen Verjüngung des Durchlaufabschnitts 52 werden also Brennstoff und Trägerluft in Rückwärtsrichtung bewegt, das heißt in eine Richtung entgegen der axialen Vorwärts-Förderrichtung 40.
Diese Rückwärtsstrom bewirkt im Verein mit der Zentrifügalwirkung auf die Brennstoffteilchen 38, hervorgerufen durch das schraubenförmige Strömungsmuster, daß die Brennstoffteilchen auf eine hinten gelegene, nach vorne weisende Teilchen-Reflektorwand 60 aufprallen. Die Brennstoffteilchen schlagen auf die Reflektorwand 60 und ändern ihre Richtung in einen Zurückprallvorgang, wie er in Fig. 5 angedeutet ist. Das Zurückprallen bewirkt ein Streuen der Brennstoffieilchen, und dennoch führt die Gestalt der Reflektorwand 60 im Verein mit den übrigen, den Innenraum 44 der Düse 10 bildenden Komponenten zu einer Gesamtänderung einer Strömungsrichtung mit einer axialen Rückwärts-Richtungskomponente 56 zu einer Strömungsrichtung mit einer axialen Vorwärts-Richtungskomponente 66, wie dies in Fig. 5 für einen Punkt 64 an einem der Pfeile 36 gezeigt ist, die den Strom veranschaulichen, der sich in Vorwärtsrichtung zu bewegen begonnenhat.
Während die Brennstoffteilchen 38 zuruckprallen und gestreut werden, unterliegt die Trägerluft einer sanfteren, weniger drastischen Richtungsänderung, wie sich aus Fig. 3 und 5 ergibt. Die Trägerluft wird nach innen und nach vorn geschraubt, während sie sich in einem Luftstromumkehrabschnitt 62 des Kanals 62, insbesondere des Innenraums 44 bewegt. Wähernd die Trägerluft auf diese Weise geleitet wird, ändert sich ihre Richtung von einer Richtung mit einer axialen Rückwärts-Richtungskomponente in eine solche mit einer axialen Vorwärts-Richtungskomponente.
Es ist ersichtlich, daß die Transportluft einem Strömungsweg folgt, der sich von den Strömungswegen der zuruckprallenden Brennstoffteilchen unterscheidet. Die unterschiedlichen Strömungswege bilden sich aus, während in die Strömungen der Transportluft und der Brennstoffteilchen eine axiale Rückwärts-Richtungskomponente eingeführt wird. Trägerluft und Brennstoffteilchen folgen dann ihren eigenen Wegen, im wesentlichen unabhängig voneinander, sie werden jedoch schließlich erneut in die allgemeinen Strömungswege zurückgelenkt, wenn diese eine axiale Vorwärts- Richtungskomponente der Strömung ausbilden. Anders ausgedruckt: die Brennstoffteilchen werden von der Trägerluft separiert, gestreut und anschließend erneut in der Trägerluft mitgenommen. Dieser Vorgang beseitigt die ansonsten unvermeidlichen Zonen eines Dichtphasenstroms oder "Seile" in der Strömung aus Brennstoff und Trägerluft, die in die Düse 10 eintritt. Gleichzeitig sorgt dieser Vorgang auch für eine gleichmäßige Verteilung von Brennstoff und Trägerluft um den Umfang der Düse herum.
Die Trägerluft und die erneut davon mitgenommenen Brennstoftteilchen 38 gelangen von dem Durchlaufabschnitt 62 in den Austrittsabschnitt 70 und anschließend zu dem Austrittsrohr 74, wie in Fig. 3 und 5 zu sehen ist. Der Austrittsabschnitt 70 wird definiert durch ein Förderventuri 71, welches in Fig. 4 in vergrößerter Form dargestellt ist. das Förderventuri 71 enthält eine schraubenförmige Schulter 73, die zu der sich schraubenförmig verjungenden Vorderwand 57 des wirbelerzeugenden Durchlaufabschnitts 52 paßt. Die Venturiform 72 des Förderventuris 71 konzentriert das Verhältnis von Brennstoff zu Trägerluft zur Mitte des Strömungswegs hin, das heißt erzeugt eine gesteigerte Kerndichte des Brennstoffstroms, der dem Ofen zugeleitet wird. Diese gesteigerte Kerndichte wiederum führt zu einer verbesserten NOX-Einstellung.
Langdüsen sind solche Düsen, die mehr als dreimal so lang sind wie der Betrag des Innendurchmessers am Ausgang. Solche Langdüsen nutzen in vorteilhafter Weise ein Austrittsventuri in der Nähe des Ausgangs der Düse. Das Austrittsventuri 110 ist in den Fig. 1, 4 und 9 dargestellt. Das Austrittsventuri 110 verringert die Querschnittsfläche des Austrittsrohrs 74, um anschließend die Querschnittsfläche des Austrittsrohrs 74 wieder auf die ursprüngliche Größe zu vergrößern. Vorzugsweise beträgt die Verringerung der Querschnittsfläche etwa 50%. Das Austrittsventuri 110 befindet sich in der Nähe des Austrittsendes 114 der Düse 10. Vorzugsweise liegt die Einlaßseite des Austrittsventuris 110 etwa bei ein bis zwei Rohrdurchmessern (ein Rohrdurchmesser ist der Innendurchmesser des Austrittsrohrs 74 stromaufwärts des Austrittsventuris 110) von dem Austrittsende 114 der Düse 10 entfernt. Vorzugsweise bildet der Einlaßkegel des Austrittsventuris einen Winkel von etwa 30º mit der Mittelachse 11 der Düse 10.
Das Austrittsventuri 110 trägt bei zum Gewährleisten einer richtigen Verteilung der Brennstoffteilchen unabhängig von dem Reflektorzahnwinkel 88, der unten im einzelnen diskutiert wird. Mit dem Austrittsventuri 110 ist die erfindungsgemäße Düse weniger empfindlich für Anderungen im Reflektor zahnwinkel 88 und gewährleistet dadurch eine gleichförmigere Dichte der Brennstoffleilchen. Das Austrittsventuri konzentriert den Brennstoff in der Mitte des Luftstroms und steigert die Dichte des Brennstoffstroms im Kern der Strömung.
Die Einlaßseite des Austrittsventuris 110 enthält einen oder mehrere erhöhete Straken oder Vorsprünge 112, vorzugsweise acht derartige Straken, die gleichmäßig über den Umfang beabstandet um das Austrittsventuri 110 angeordnet sind (Fig. 9). Die Höhe der Straken 112 kann etwa 1/20 des Einlaßdurchmessers des Austrittsventuris 110 betragen. Zweck der Straken 112 ist die Verringerung der Verwirbelung oder Drehung der Brennstoffteilchen, um dadurch wiederum das nach außen gerichtete Streuen der Brennstoffieilchen zu beherrschen, nachdem diese die Düse verlassen haben, ohne das Verwirbeln der Trägerluft signifikant zu verringern. Diese Verringerung der Verwirbelung der Brennstoffteilchen trägt dazu bei, eine übermäßige Streuung des in den Ofen eintretenden Brennstoffs zu vermeiden.
Auf der Auslaßseite des Austrittsventuris 110 ist die Querschnittsfläche des Austrittsrohrs 74 wieder auf ihre Originalgröße aufgeweitet. Vorzugsweise bildet der Auslaßkegel des Austrittsventuris einen Winkel von etwa 30º mit der Mittelachse 11 der Düse 10.
Man erkennt und versteht, daß die durch das Förderventuri 71 erreichte, gesteigerte Kerndichte grundsätzlich verschieden ist von dem unerwünschten Festphasenstrom oder den "Seilen", die die vorliegende Erfindung vermeidet. Die gesteigerte Kerndichte ist eine wünschenswerte, vorhersagbare und symmetrische Konzentration von Brennstoff in der Mitte der Strömung. Der Festphasenstrom oder die "Seile" hingegen sind nicht vorhersagbare Konzentrationen von festen Brennstoffteilchen, die der optimalen Verbrennung in hohem Maße abträglich sind. Die Seile können auch unsymmetrisch sein und permanent schwanken.
Bezugnehmend auf die Fig. 6, 7 und 8 erkennt man, daß an der Teilchen- Reflektorwand 60 mehrere Facetten 82 und 84 ausgebildet sind. Die Reflektorwand 60 besitzt mehrere Reflexionsflächen, die derart gestaltet sind, daß ein optimales Reflektieren von Brennstoffteilchen erfolgt, wenn die Teilchen in einem Strömungsweg geführt werden, der sich von dem Strömungsweg der Trägerlufts unterscheidet. Die Facetten 82 und 84 sind in einem Teil 80 der Reflektorwand ausgearbeitet, dessen nach innen weisende Seite allgemein die Form eines Toroids aufweist, der entlang einer Ebene 87 senkrecht zu seiner Achse 11 durchgeschnitten ist. Das Vereinen dieser Toroid-Form mit den mehreren Facetten 82 und 84 schafft eine Form für die Reflektorwand 60, die derjenigen des Inneren von Kugelhopf-Formen ähnelt, die unter der Handelsmarke BUNDT vertrieben werden. Ein Unterschied besteht darin, daß die Abschnitte einer BUNDT -Kugelhopf-Form, die den Facetten 82 und 84 der Reflektorwand 60 ähneln, deutlich voneinander beabstandet sind, während in der Reflektorwand 60 gemäß der Erfindung Zähne 86, welche die Facetten 82 und 84 bilden, unmittelbar angrenzend aneinander um die Gesamtheit des Teils 80 der Reflektorwand angeordnet sind.
Obschon die Facetten 82 und 84 durchgehend gekrümmte Flächen aufweisen, entsprechend der abgeschnittenen Toroid-Form der Reflektorwand 60, besteht die Wirkung der Facetten 82 und 84 darin, den individuellen, sich bewegenden Brennstoffteilchen 38 eine im wesentlichen flache Seite zu präsentieren, um dadurch deren Zurückprallen, Streuen und Dispergieren zu steigern. Im Hinblick auf die allgemein schraubenförmige Richtung der Strömung in dem Innenraum 44 wird nur eine Facette jedes Zahns 86, das heißt entweder die Facette 82 oder die Facette 84, direkt und mit Kraft von den Brennstotfteilchen 38 getroffen. Welche der beiden Facetten getroffen wird, bestimmt sich durch die Strömungsrichtung Wenn gemäß Fig. 6 die Strömung im Uhrzeigersinn verläuft, werden die Facetten 82 getroffen. Wenn andererseits die Strömung im Gegenuhrzeigersinn erfolgt, werden die Facetten 84 getroffen.
Verschleiß auf der Reflektorwand 60 erfolgt vornehmlich nur an den getroffenen Facetten. Damit lassen sich Kosten dadurch einsparen, daß man einen Reflektorwand-Teil 80, der bereits maximal akzeptierbarem Verschleiß in einer Düse mit Uhrzeigersinn-Strömung ausgesetzt war, als Ersatzteil für eine andere Düse mit Strömung im Gegenuhrzeigersinn verwendet.
Bezugnehmend auf Fig. 8 ist ersichtlich, daß ein typischer Lagewinkel für die Flächen der Facetten 82 und 84 in Bezug auf die Zahnbasis etwa 30º betragen sollte. Geringere Neigungswinkel für die Facetten verbessern die Verteilung der Teilchen, führen jedoch zu einer stärkeren Brennstoffstreuung. Je größer der Winkel, desto weniger günstig ist die Brennstoffverteilung, und desto besser ist der axiale Brennstofttransport. Letzterer verbes sert die NOX-Verringerung, sorgt jedoch für einen geringeren Verbrennungswirkungsgrad und geringere Gleichförmigkeit. Man erkennt also, daß der Neigungswinkel 88 für die Facetten 82 und 84 so gewählt werden kann, daß für die spezifischen Anwendungen besondere, spezielle Ziele erreicht werden.
Sämtliche Teile mit Flächen, die dem Innenraum 44 zugewandt sind, sind aus verschleißbeständigem Material gefertigt, beispielsweise aus Keramikwerkstoff oder aus einem mit Keramik beschichteten Material, um Verschleißprobleme zu vermeiden. Das Förderventuri 71 ist aus einem gebrannten Keramikteil aufgebaut, insbesondere aus Siliziumkarbid. Der Reflektorwand-Teil 80, das heißt der Teil, in welchem die Reflektorwand 60 gebildet ist, besteht ebenfalls aus einem gebrannten Keramikteil. Ferner enthält das Innenrohr 20 eine Abschirmung aus verschleißbeständigem Stahl.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 befindet sich ein abgeschrägter Kanalabschnitt 90 in unmittelbarer Nachbarschaft von und stromabwärts unmittelbar hinter dem Einlaß 50. Wie am besten in Fig. 1 zu sehen, ist der abgeschrägte Abschnitt 90 bezüglich einer Ebene 94 senkrecht zur Düsenachse 11 nach hinten geneigt. Diese Rückwärts-Neigung des Kanalabschnitts 90 trägt dazu bei, dem Brennstoff und dem Trägerstrom, die durch den Düsenkörper 12 strömen, eine axiale Rückwärts-Richtungskomponente 56 zu vermitteln. Ein erwartungsgemäßes Neigungsmaß für den Winkel 92 beträgt etwa 5º, bei einem zu erwartenden Bereich von 4º - 7º der Neigung.

Claims

1. Düse (10) für einen Brenner (14), die eine Mittelachse (11) aufweist und festen, teilchenförmigen Brennstoff, der von Trägerluft mitgenommen wird, in einer axialen Vorwärtsförderrichtung (40) in einen Ofen (24) ausstößt, wobei die Düse aufweist: einen Düsenkörper (12); einen Einlaß (50) in dem Düsenkörper zur Aufnahme von in der Trägerluft mitgenommenem teuchenförmigen Brennstoff; einen Austrittsabschnitt (70) stromabwärts bezüglich des Einlasses (50) zum Lenken von Luft und teuchenförmigem Brennstoff in den Ofen (24); und einen Kanal (42) innerhalb des Düsenkörpers (12), welcher die Mittelachse (11) der Düse (10) umläuft, um einen Umfangsstrom aus Brennstoff und Luft in Bezug auf die Mittelachse (11) der Düse (10) zu bilden, wobei der Umfangsstrom die Neigung der Brennstoffteilchen fördert, sich unter dem Einfluß von Zentrifugalkraft in Richtung des Umfangs des Kanals zu bewegen, wobei diese Neigung wiederum unterschiedliche Strömungswege für verschiedene Komponenten des Gemisches aus Luft und Brennstoff bildet, welche Strömungswege schließlich wieder zusammengeführt werden, der Kanal (42) eine axiale Rückwärtsrichtungskomponente (56) entgegen der axialen Vorwärtsförderrichtung (40) und eine axiale Vorwärtsrichtungskomponente (66) entsprechend der axialen Vorwärtsförderrichtung (40) aufweist, so daß der Strom aus teuchenförmigem Brennstoff (38) und Luft (36) durch diesen Kanal geändert wird von einem Strom mit einer axialen Rückwärtsrichtungskomponente (56) zu einem Strom mit einer Vorwärtsrichtungskomponente (66), wobei eine Teilchenreflektorwand (60) in dem Kanal (42) als reflektierende Barriere dient, um die Richtung der Teuchenbewegung von einer Richtung mit einer axialen Rückwärtsrichtungskomponente zu ändern in eine Richtung mit einer axialen Vorwärtsrichtungskomponente; ein Luftstrom-Umkehrabschnitt (62) in dem Kanal (42) die Richtung des Stroms der Trägerluft von einem schraubenförmigen Strom mit einer axialen Rückwärtsrichtungskomponente ändert in einen Strom mit einer axialen Vorwärtsrichtungskomponente, wobei die Düse gekennzeichnet ist durch:

einen wirbelbildenden Durchlaufabschnitt (52) innerhalb des Kanals (42), wobei der wirbelbildende Durchlaufabschnitt (52) mit dem Einlaß (50) kommuniziert und die Mittelachse (11) der Düse (10) umläuft, der wirbelbildende Durchlaufabschnitt (52) sich außerdem in einer Richtung mit einer axialen Rückwärtsrichtungskomponente (56) erstreckt, wobei die axiale Rückwärtsrichtungskomponente der axialen Vorwärtsförderrichtung (40) entgegengesetzt ist.

2. Düse nach Anspruch 1, bei der der wirbelbildende Durchlaufabschnitt (52) sich in stromabwärtiger Richtung im Querschnitt verkleinert, während er die Düsenachse (11) umläuft, um dadurch eine gleichförmige Verteilung von Brennstoff und Trägerluft um die Düsenachse (11) zu bewirken und beizutragen zur Schaffung eines symmetrischen Musters von Brennstoff und Trägerluft, welches durch den Austrittsabschnitt (70) strömt.

3. Düse nach Anspruch 2, bei der die Querschnittsfläche des wirbelbildenden Durchlaufabschnitts (52) sich in rückwärtiger Richtung verjüngt, während sich der wirbelbildende Durchlaufabschnitt (52) in stromabwärtiger Richtung erstreckt, wodurch der sich verkleinernde Querschnitt des wirbelbildenden Durchlaufabschnitts (52) auch dazu beiträgt, dem Strom aus Brennstoff und Trägerluft durch ihn hindurch die axiale Rückwärtsrichtungskomponente (56) zu vermitteln.

4. Düse nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Teuchenreflektorwand (60) aus verschleißbeständigem Material besteht, welches dem konstan ten Auftreffen von Festbrennstoffteilchen zu widerstehen vermag.

5. Düse nach Anspruch 4, bei der die Teilchenreflektorwand (60) aus einem Keramikwerkstoff besteht.

6. Düse nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Teilchenreflektorwand (60) eine Kontur aufweist, die im allgemeinen dem Muster des Wirbels entspricht, der der Trägerluft von dem wirbelbildenden Durchlaufabschnitt (52) vermittelt wird.

7. Düse nach Anspruch 4, 5 oder 6, bei der die Teuchenreflektorwand (60) Mehrfachfacetten aufweist, wobei eine Reihe von Facetten (82, 84) um die Achse (11) des Düsenkörpers (12) herum angeordnet ist, um einige der sich bewegenden Brennstoffpartikel an mehreren verschiedenen Punkten des Kanals (42) abzulenken.

8. Düse nach Anspruch 7, bei der die Facetten (82, 84) der reflektierenden Wand (60) in einem Teil des Düsenkörpers (12) angeordnet sind, der die allgemeine innere Form eines entlang einer senkrecht zu der Achse (11) verlaufenden Ebene (87) geschnittenen Toroids aufweist.

9. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, bei der der Kanal (42) einen abgeschrägten Abschnitt (90) benachbart zu und in stromabwärtiger Erstreckung von dem Einlaß (50) aufweist, welcher abgeschrägte Abschnitt (90) bezüglich einer Ebene (94) senkrecht zur Düsenachse nach hinten geneigt ist und dazu beiträgt, dem Brennstoff und der Trägerluft, die durch den Kanal (42) strömen, eine axiale Rückwärtsrichtungskomponente (56) zu verleihen.

10. Verfahren zum Befördern eines teilchenförmigen, in Trägerluft mitgenommenen Brennstoffs zu einem Ofen (24), umfassend die Schritte des Schaffens eines Stroms aus Brennstoff und Trägerluft in einer Richtung mit einer axialen Rückwärtsrichtungskomponente (56) und des Schaffens einer Neigung, gemaß der unterschiedliche Komponenten des Gemisches aus Brennstoff und Trägerluft verschiedenen Strömungswegen folgen, welche Strömungswege schließlich wieder zusammengeführt werden; Umkehren der Richtungen der axialen Komponenten der Ströme von Brennstoff und Trägerluft aus Richtungen mit axialen Rückwärtskomponenten (56) in Richtungen mit axialen Vorwärtskomponenten (76); Lenken der Trägerluft und der Brennstoffpartikel, die in Richtungen mit axialen Vorwärtskomponenten (66) strömen, zu dem Ofen (24) in axialer Vorwärtsförderrichtung (40), und Austragen des Brennstoffs und der Transportluft in den Ofen (24) in einer axialen Vorwärtsförderrichtung (40), wobei das Verfahren durch folgenden Schritt gekennzeichnet ist:

dem Brennstoff und der Trägerluft wird eine Wirbelbewegung verliehen, wobei dieser Wirbelbildungsschritt ausgeführt wird in Verbindung mit dem Schritt des Schaffens eines Stroms aus Brennstoff und Trägerluft in einer Richtung mit einer axialen Rückwärtsrichtungskomponente (56).

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Wirbelbildungsschritt das Bewegen des Brennstoffs und der Trägerluft in Umfangsrichtung durch einen Durchlaufabschnitt (52) sich ständig verringernden Querschnitts beinhaltet, um auf diese Weise eine gleichförmige Umfangsverteilung von Brennstoff und Trägerluft zu erreichen und einen Beitrag zu leisten für ein Austragen des Brennstoffs und der Trägerluft in einem symmetrischen Muster.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Verkleinerung des Durchlaufabschnitts (52) in dem Wirbelbildungsschritt außerdem dazu beiträgt, die axiale Rückwärtsrichtungskomponente (56) des Stroms, der während des Wirbelbildungsschritts erzeugt wurde, zu erzeugen.

13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, bei dem der Umkehrschritt teilweise ausgeführt wird, indem die Brennstoffteilchen zentrifugal gegen eine Teilchenreflektorwand (60) gelenkt werden als Ergebnis der Urnfangsbewegung des Brennstoffs und der Trägerluft, welche diesen während des Wirbelbildungsschritts verliehen wurde, um eine Zurückprallen der Brennstoffteilchen von der Reflektorwand (60) zwecks Änderung von deren Strömungsrichtungen zu bewirken.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Lenken von Brennstoffteilchen gegen Mehrfachfacetten (82, 84) der Teilchenreflektorwand (60) erfolgt, welche Facetten (82, 84) zentrifugal geschleuderte Brennstoffteilchen an mehreren Stellen entlang des Düsenkanals (42) in einer Zone des Kanals ablenken, in welcher die Trägerluft sich in einem Wirbelmuster über den Umfang bewegt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14, umfassend den weiteren, vor dem Wirbelbildungsschritt ausgeführten Schritt, daß der Strom aus Brennstoff und Trägerluft zunächst in eine Richtung geführt wird, die eine axiale Rückwärtskomponente (56) aufweist, indem der Brennstoff und die Trägerluft durch einen Durchlaufabschnitt (90) geleitet werden, der in Bezug auf eine Ebene (94) senkrecht zur axialen Förderrichtung (40) geneigt ist, wodurch der Führungsschritt beiträgt zur Bewegung von Brennstoff und Trägerluft in einer Richtung mit einer axialen Rückwärtskomponente (56).

16. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, bei der der Austrittsabschnitt (70) ein Förderventuri (71) aufweist, wobei die Düse (10) außerdem stromabwärts bezüglich des Förderventuris (71) ein Austrittsventuri (110) besitzt, welches in der Nachbarschaft des Düsenausgangs (114) angeordnet ist.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15, bei dem der Lenkschritt den Schritt des Erhöhens eines Verhältnisses von Brennstoff zu Trägerluft in Richtung einer Mitte der Strömungswege der Brennstoffteilchen enthält.

18. Düse nach Anspruch 1 zur Verwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Austrittsabschnitt (70) der Düse (10) ein Gemisch aus Trägerluft und Brennstoffteilchen aufnimmt, nachdem diese dem Umkehrschritt unterzogen worden sind, und das erhaltene Gemisch aus Trägerluft und Brennstoffteilchen sich durch den Austrittsabschnitt (70) in Vorwärtsrichtung (40) in Richtung des Ofens (24) bewegt, und wobei die Düse (10) ein Austrittsventuri (110) stromabwärts bezüglich des Austrittsabschnitts (70) und in der Nachbarschaft des Düsenausgangs (114) enthält.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15, bei dem im Anschluß an den Umkehrschritt der weitere Schritt ausgefährt wird:

Konzentrieren des Brennstoffs in Richtung der Mitte des Luftstroms, indem die Trägerluft und der Brennstoff durch ein Austrittsventuri (110) an einer Stelle neben einem Düsenausgang (114) geleitet werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, umfassend den Schritt des Verringerns der Drehung des Stroms aus Brennstoffteilchen, um dadurch wiederum die Auswärtsstreuung der Brennstoffteilchen nach dem Austritt der Brennstoffteilchen aus der Düse (10) zu steuern, indem der Brennstoffstrom vor dem Durchgang durch das Austrittsventuri (110) über Vorsprünge (112) geleitet wird.