DE6939778U

DE6939778U - Mehrstoffbrenner

Info

Publication number: DE6939778U
Application number: DE6939778U
Authority: DE
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1968-12-18
Filing date: 1969-10-08
Publication date: 1970-03-12
Also published as: NL6918933A; FR2026441A1; SE345515B; GB1293916A; JPS4834250B1; BE743122A; US3542500A; ES374509A1

Description

BW 599/CE 2995

..—.·-— .— i5, 9, 1969

kö/ko

Anmelder: Combustion Engineering- Inc. Windsor, Connecticut_t U.S L*

Mehrstoffbrenner

Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit durch die Mögliohkait, verschiedene Brennstoffe zu verfeuern, verwenden viel«) Wärmeerzeuger heut zu Tage Brenneranordnungea, die Brennstoffe verschiedener Sorten direkt in die Brennkammer durch einon in ihrer Wand ausgebildeten Hals verfeuern. Diese Mehrstoffbreriner verfeuern Brennstoffe, wie Gas und Öl getrennt oder zusamme:!. Sie Brennstoffe werden durch Gasdüsen und ölspritzen ungeführt, die dem EeIs benachbart angeordnet sind. Obwohl die endgültige Brennstoff wahl von der Verfügbarkeit des Brennstoff3 abhängt, wird im allgemeinen Gas als primärer Brennstoff und öl nur sui Unterstützung der Gasbefeusrung verwendet; falls dies© nlcab die nötig© Wärmeleistung hat ode:«? überhaupt ausfallen sollt 8. Bei solchen Brennern ist es günstig, wenn die ölspritaen den Gasdüsen dicht benachbart angeordnet sind, so dass die erzeugte Flamme immer an derselben Stelle in der Brennkammer steint, gleichgültig, welcher Brennstoff oder weiche Kombination von Brennstoffen verfeuert wird. Da alle Ölspritzen von Z ?it au Zeit zum Reinigen der Spritzdüsen abgeschaltet werden aiü&aen, ist es auch günstig; dass die Ölspritzen leicht auB dem Brenner herausgenommen werden können, ohne dass darunter die ■ inunterbrochene Befeuerung leidet.

BeJ. der Verwendung Yt*«ehie*ener Brennstoffe *it verschiedenen Heiswerten uad Heiecharakteriaijiken., ·**·*·* 9ΧΦ auf Grand «tv Tatsache, daoe verschiedene Brennstoffe sohledene Strömungen der Verbrennungsluft benötigen, da richtige Brennstoff-Luftoisehung sur wirtschaftlichen Verfeutr notwendig ist. Die Vorrichtungen, die die verschiedenen Düsen und Spritzen innerhalb des Brenners in Ihrer Lage halten, können das für die günstigste Ausnutzung des Brennstoffs erforderliehe Strömungsbild der Verbrennungsluft stören·

Aufgabe der Erfindung ist es, Mehrstoffbrenner so zu normieren, dass eine ununterbrochene, wirtschaftliche und leistungsfähige Verfeuerung von öl- und gasförmigen Brennstoffen möglich ist, während gleichseitig die Gasdüse und die öleprltzen so angeordnet sind, dass die verschiedenen Brennstoffe wahlweise an der gleichen Stelle innerhalb der Brenneranordnung verbrannt werden können, ohne das Strömungsbild der Verbrennungelust zu stören.

Im Fall von Uehrstoffbrennern, die in einem durch einen Windkasten mit Verbrennungslust gespeisten Hals in der Brennkammerwand angeordnet sind, löst dl· Neuerung' dieses Problem dadurch, dass in dem Windkasten dem Hals benachbart eine hohle, aerodynamisch geformte Düse angeordnet ist, die das über eine Gasleitung sugeführte Gas durch auf den Hals gerichtete Offnungen gleichmässig verteilt abführt und in der ausaerdem mehrere Durchführungen zur Aufnahme von Zusatzeinrichtungen vorzugsweise zum Verfeuern eines nichtgasförmigen Brennstoffes ausgebildet sind.

Die aerodynamische Form der Düse wird durch eine konisch geformte Vorder- und Hinterseite gebildet, deren Grundflächen parallel und zueinander benachbart sind· Die Vorrichtungen zum

Verfeuern eine· niohtgaeiörmigen Brennstoffe bestehen aus Clspritzen, von denen jede einzelne zur Befeuerung tei Vollast ausreicht«

Die Vorteile "bei der Ausführung nach der !Teuerung, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen seigt:

Figur Is teilweise im Schnitt eine Seitenansicht des Mehrstoffbrennersⁿ

Figur 21eine vergrösserte Vorderansicht der Gasdüse gemäss der Erfindung;

Figur 3: einen Schnitt längs Linie 3-3 der Figur 2; Figur 4: einen Schnitt längs Linie 4-4 der Figur 2«

In den Zeichnungen seigt Figur 1 einen Wärmeerzeuger mit einem Mehrstoffbrenner 10 und der Gasdüse nach der Neuerung» Es versteht sich, dass der Wärmeerzeuger mehrere solcher Brenner verwenden kann. An der Wand 14 der Brennkammer 16 ist ein Windkasten 12 befestigt. Sie Wand 14 ist mit einer Öffnung versehen, in der der Hals 20 des Brenners 10 angeordnet 1st. Die Kammer 22 für die primäre Verbrennungsluft des Windkastens 12 steht in Vor« bindung mit dem inneren Brennerbereich und die Kammer 24 für die sekundäre Verbrennungsluft ist konzentrisch zum inneren Brenner« bereich. Über die Kammern 22 und 24 wird dem Brenner durch nicht dargestellte Klappen regelbar verbrennungsluft zugeführt. Wirbelbleche 26 für die primäre Verbrennungsluft sind im Zylinder 28 angeordnet, der zentral gegen den Brennerhals 20 gerichtet ist und einen ersten Verbrennungsraum bildet. Wirbelbleche 30 für die sekundäre Verbrennungsluft liegen zwischen der Kammer 24 und dem Durchlass 32, der konzentrisch zu der ersten Verbrennungszone angeordnet ist und die sekundäre Verbrennungsluft in den Hals 20 leitet.

Zentral in der Brenneranordnung 10 und den Hals 20 benachbart ist dl· Düse nach der Neuerung angeordnet. Wie im Einzelnen aus den Figuren 2, 3 und 4· hervorgeht, besteht die Düse 34 aus einer konlach geformten Vorderseite 36 und einer gegenüberliegenden konisch geformten Hinterseite . 8, deren Grundflächen durch den kurzen zylindrischen Abschnitt 40 verbunden sind. Diese : Anordnung bildet ein aerodynamisch geformtes Gehäuse der Büee $4 ! deren Inneres 42 hohl lato An der Vorderseite 36 ist ein Anschlussstück 44 ausgebildet, dessen Inneres 46 mit dem Inneren 42 äer Düse 34 in Verbindung steht. Das Anschlusstück 44 der Düse 34 : ist dicht und gleitfähig auf einem Bohr 56 montiert_t daa über den ' Flansch 58 as die Oaszuführung 60 angeschlossen let. Die gleltfähige Verbindung zwischen dem Anschlusstück 44 der Düse 34 und j dem Bohr 56 erlaubt ei-ιβ Einstellung der Lage der Düse bezüglich '■ des Halses 20 nach Montage der Brenneranordnung 10, so dass eine j grösstnögliche Wirtschaftlichkeit beim Verfeuern des Brennstoffes erreichbar ist.

Von der Vorderseite 36 führen zylindrische Durchführungen 48, 50 und 52 sur Bückseite 38« Ausserdem J*Üie Bückseite 38 mit Beihen auf den Itafang angeordneter Offnungen 54 versehen, die vom Innern 42 der Düse gegen den Hals 20 gerichtet sind. Die Durchführungen 48 und 50 dienen but Positionierung weiterer Brennstoffsufüarungen, wie ζ. B. der Slsrrttzen 62 und 64» Diese Vorrichtungen können dadurch der Verbrennungssone des Oases dicht benachbart angeordnet werden. Jede der ölapritzen 62 oder 64 ist allein zur Befeuerung bei Vollast ausreichend. Ausserdem nimmt die Durchführung 52.der Düse 34 nooh einen Zünder 66 auf. Die Brenneranordnung 10 wird vorzugsweise nooh mit einem Flammenwächter 68 der üblichen Art und mit einem Beobachtungslooh 70 versehen, daa eine optische Überwachung der in der Brennkammer 16 erzeugten Flamme gestattet.

Der Mehrstoffbrenner 10 arbeitet folgendermassen. Die Verbrennungsluft wird regelbar durch die Iuf tkammexn 22 und 24 mit dem günstigsten Strömungebild daran Regelung geeigneter nicht darge-

stellter Klappen in üblicher Weise zugeführt.

Die primäre Verbrennungsluft wird durch die Wirbelbleche 26 beim Vorbeiströmen an der aerodynamischen geformten Gasdüsa in Rotation versetzt, während das gleiche mit der sekundären Verbrennungsluft durch die Wirbelbl*che 30 beim Durchströmen der konzentrischen Durchführung 32 ζam Hals 20 geschieht_o lie geregelte Zuführung der so aufgewirbelten Verbrennungsluft di« nt; zur Einstellung eines Strömungsbildes, das für die be3~;e Ausnutzung des Brennstoffs notwendig ist. Ober die Gasleitung €0 und das Rohr 56 strömt Gas zum Innern 42 der Düse 34-₀ Es wird dann gleiohmäasig in den Brennerhals 20 über die Öffnung on J=4 in der Rückseite 38 abgeführt, so dass eine kreisförmige Verbrennungszone erzielt wird. Die genaue Wahl der Lage doz öfi'.m 54 in der 2ückseite 38 hängt von der verlangten Ausg!uigeleiatvn& des Brenners ab und erfolgt unter Berücksichtigung der Betriebeparameter, z„ B, des SLnlass&rucks des Gases αηΊ der verfügbaren Luftmenge.

Die Strömung der Verbrennungsluft durch den Zylinder 28 »rirä nicht von der Düsenanordnung schädlich beeinflusste aa im Gegenteil die aerodynamische Form der Düse 34 die Mischung von Biern» stoff und Luft unterstützte Ausserdem gestattet die T.oxistrikti o:¹ d(8r Düse 34 eine Positionierung mehrerer ölspritze» 62 und 54 die dicht benachbart der Verbrennune*jzone des Gases. Obwohl mehrere ölspritzen dargestellt sind,, reicht jede einzelne ζ ar Befeuerung bei Vollast aus, so dass auch jeweils nur eine ÖIsjt:;ti;«* in Setrieb ist ο Die von der ölspritze erzeugte Flamme entspring'; daher iff wesentlichen derselben Stelle in der Brennkammer wLe die G-asflamme, so dass eine gleichmässige und gleichzeitige Ve:?- feuerung iron Gas und/oder öl möglich ist« Die Durchführung^ und 50 zur Positionierung der ölspritzen 62 u^d t'\ erlauben es eine ölspritze in Bereitschaft zu halten oder zum Reinigen iei Düsenspitzen zu entfernen„ ohne daae dazu der Brenner

werden muss. Da aueeerdem der Zünder 66 In der Düse 34 angeordnet ist, bleibt dae Strömungebild dei? Verbrennungeluft ungestört, während gleichzeitig eine genaue Zündung des Brennstoffe gesichert ist.

Aus obigem ist ersichtlich, dass durch die spezielle Ausbildung der Düse nach der Steuerung, dasjenige Strömungsbild der Verbrennungsluft nicht gestört wird, das für eine gleichzeitige oder unabhängige Verfeuerung verschiedener Brennstoffe notwendig iei;₀ Die aerodynamisch» geformte Gasdüse stellt aueeerdem eine Vorrichtung dar, durch die Zusatzeinrichtungen, wie mehrere olspritzen oder ein Zünder bezüglich der Gasdüse ohne schädliche Einwirkungen auf das Strömungsbild der Verbrennungsluft positioniert werden können, Darüberhinaus kann durch diese spezielle Positionierung der Olspritzen jede einzelne ohne Störung des Verbrennungsprazesiies entfernt werden»

Anlage : 6 Sehutzansprüche

Z Blatt Zeichnungen mit
4 Figuren

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Claims

. 7 -Soliutsansprüche

1») Mehrstoffbrenner, der in einem durch einen Windkasten mit Verbrennungsluft gespeisten Hals in der Brennkammerwand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Windkasten dem Hals benachbart, eine hohle aerodynamisch geformte Düse angeordnet ist, die das über eine Gasleitung zugeführte Gas durch auf den Hals gerichtete Offnungen gleichmässig verteilt abführt und in der ausserdem mehrere Durchführungen zur Aufnahme von Zusatzeinrichtungen vorzugsweise zum Verfeuern eines nicht gasförmigen Brennstoffs ausgebildet sind.
2.) Mehrstoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aerodynamische Form der Düse durch eine konisch geformte Vorder- und Hinterseite gebildet wird, während Hundflächen parallel und zueinander benachbart sind.
3.) Mehrstoff brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitung mit der konischen Vorderseite verbunden ist und die Öffnungen auf Umfangen der konischen Hinterseite angeordnet sind.
4.) Mehrstoff brenner nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitung über ein Rohrstück an die Düse angeschlossen ist, das dicht und verschiebbar in ein Anschlussstück der konischen Vorderseite passt, so dass die Düse auf | dem Bohrstück gegen den Haie beweglich 1st.
5.) Mehrstoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungen von der konischen Vorder- zur Hinterseite reichen«.

6o) Mehrstoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zum Verfeuern eines nicht gasförmigen Brennstoffes aus Olspritzen bestehen, von denen jede einzelne zur Befeuerung bei Tollast ausreicht.