DE69724531T2 - Drallbrenner - Google Patents

Drallbrenner Download PDF

Info

Publication number
DE69724531T2
DE69724531T2 DE69724531T DE69724531T DE69724531T2 DE 69724531 T2 DE69724531 T2 DE 69724531T2 DE 69724531 T DE69724531 T DE 69724531T DE 69724531 T DE69724531 T DE 69724531T DE 69724531 T2 DE69724531 T2 DE 69724531T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
burner
downstream
fuel gas
vortex
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69724531T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69724531D1 (de
Inventor
John J. Van Eerden
John A. Grever
John J. Bloomer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Selas Corp of America
Original Assignee
Selas Corp of America
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US08/671,812 priority Critical patent/US5697776A/en
Priority to US671812 priority
Application filed by Selas Corp of America filed Critical Selas Corp of America
Publication of DE69724531D1 publication Critical patent/DE69724531D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69724531T2 publication Critical patent/DE69724531T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12Radiant burners
    • F23D14/125Radiant burners heating a wall surface to incandescence
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F23D14/24Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2201/00Staged combustion
    • F23C2201/20Burner staging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2201/00Staged combustion
    • F23C2201/30Staged fuel supply

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wirbelbrenner und insbesondere einen Wirbelbrenner, der in der Lage ist, entweder Naturgas oder 100% Wasserstoff oder flüssiges Petroleumgas, das Propan oder Butan enthält, oder Mischungen von zwei mit irgendeinem Prozentsatz oder irgendeine Mischung aus flüssigem Petroleumgas mit Wasserstoff oder Naturgas effizient zu verbrennen.
  • Wirbelbrenner sind Düsenmischbrenner, die bei zahlreichen Arten industrieller Öfen verwendet werden. Ein Wirbelbrenner verwendet typischerweise einen Drehimpuls des Brennstoffgases, der durch den Zug des Ofens unterstützt ist, um Verbrennungsluft mitzunehmen, die Verbrennungsluft mit dem Verwirbelungsgas zu mischen und die brennende Mischung auf einen strahlenden Tassenbereich des Brenners und nach außen entlang der benachbarten Fläche der Ofenwand einzuspritzen.
  • In einer bestimmten Zeitperiode steht Naturgas für den Benutzer zur Verfügung, während zu einer anderen Zeit Wasserstoff oder flüssiges Petroleumgas zur Verfügung steht. Ein Übergang von dem einen zu dem anderen ist mit einem größeren Problem verbunden, weil ein Ofen üblicherweise mit einer sehr großen Anzahl von Brennern ausgestattet ist, deren jeder geändert werden müsste.
  • Entsprechend ist es daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Brenner zu schaffen, der Naturgas oder Wasserstoff oder sogar flüssiges Petroleumgas effizient verbrennen kann und der von dem einen zu dem anderen Gas umgeschaltet werden kann, ohne irgendwelche mechanische Einstellungen des Brenners und seiner Gasstrahlen notwendig zu machen, solange der Wobbe-Index der gleiche bleibt.
  • Der herkömmliche Wirbelbrenner besitzt typischerweise tangential angeordnete Gasstrahlen, die zur Verwendung mit flüssigem Petroleumgas oder Propan oder Butan nicht geeignet sind, weil die Heizwerte dieses Gases eine leuchtende Flamme und ein Fackeln verursachen, die in hohem Maße unerwünscht sind. Diese unerwünschten Merkmale ergeben sich auch aus dem herabgesetzten Wirkungsgrad des Brenners, der durch die geringeren Gasströme verursacht ist, die notwendig sind, um für Propan die gleiche Wärmefreisetzung zu erzielen, die bei anderen Brennstoffen geschaffen wird. Kleinere Gasstrahlen und höhere Drücke sind daher notwendig, um eine flache Flammenleistung bei dem Verbrennen von flüssigem Petroleumgas zu erzielen, jedoch sind solche kleineren Öffnungen für Naturgas und Wasserstoff wegen des höheren Gasdrucks nicht geeignet, der zur Erzielung der Nennkapazität. notwendig ist. Jedoch ist es sehr zeitaufwändig und kostspielig, die Brennstoffstrahlen eines Wirbelbrenners ändern zu müssen, damit dieser Brennstoffe einer großen Vielfalt verbrennen kann. Entsprechend ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, die Notwendigkeit zur Änderung der Brennstoffstrahlen für diesen Zweck zu vermeiden.
  • Daher wäre es in hohem Maße erwünscht, einen Wirbelbrenner zu schaffen, der in der Lage ist, mit entweder flüssigem Petroleumgas oder Wasserstoff oder sogar Naturgas zu arbeiten, ohne dass die Notwendigkeit zur Änderung der Gasstrahlen besteht und ohne Beeinträchtigung des Wirkungsgrades oder der Wirtschaftlichkeit.
  • Das US-Patent für Morck Nr. 4.239.481, erteilt zu Gunsten von Selas Corporation of America am 16. Dezember 1980, offenbart einen Wirbelbrenner, der eine Vielfalt von Gasen mit unterschiedlichen Wobbe-Indizes verbrennen kann. Er weist ein Zuführungsrohr, das in der Lage ist, ein erstes Brennstoffgas zu führen, und ein zweites Zuführungsrohr auf, das innerhalb des ersten Zuführungsrohrs angeordnet und in der Lage ist, ein zweites Brennstoffgas mit einem höheren oder niedrigeren Wobbe-Index als derjenige des ersten Brennstoffgases zu führen. Dies macht selbstverständlich unterschiedliche Sätze von Gasverteilungsrohren und Ventilen erforderlich, ganz zu schweigen von der Notwendigkeit für eine Vielzahl von tangential ausgerichteten Strahlen, die in Hinblick darauf gestaltet sind, dem gasförmigen Brennstoff eine Verwirbelungsbewegung zu verleihen. Wie in dem Fall von Wirbelbrennern im allgemeinen vermischt sich das Verwirbelungsgas mit der Luft, und zündet die Mischung, und wird die Mischung nach außen durch Zentrifugalkraft auf eine tassenförmige Aussparung, die den Brenner umgibt, und dann zu der Tasse und zu der benachbarten inneren Fläche der Ofenwand gezogen.
  • Das US-Patent für Morck Nr. 4.416.620, erteilt zu Gunsten von Selas Corporation of America am 22. November 1983, offenbart einen Wirbelbrenner mit großer Kapazität, der zum Verbrennen von petrochemischem Gas gestaltet ist. Er weist einen Brennerblock mit einer tassenförmigen Aussparung mit einer besonderen gewellten Fläche und einen Kanal auf, der eine Bohrung in dem Block bildet, die in der Lage ist, sekundäre Luft zu führen. Eine Lufthülse ist innerhalb der Bohrung angeordnet, die in der Lage ist, primäre Luft zu führen. Ein Gaszuführungsrohr ist innerhalb der Lufthülse angeordnet. Sätze von Gasdüsen sind zur Erzielung einer Verwirbelungsbewegung in der üblichen Weise eines Wirbelbrenners vorgesehen, und eine kleine Ablenkplatte erstreckt sich nach außen von der Lufthülse aus, die in Kombination mit der gewellten Fläche an der benachbarten Brennertasse zur Bewirkung einer nach außen gerichteten Strömung durch das Einsaugen einer Kombination aus Brennstoffgas, primärer Luft und sekundärer Luft in eine besonders gestaltete Welle, die in der Tassenaussparung ausgebildet ist, zusammenarbeitet.
  • Gebiet der Erfindung
  • Es ist festgestellt worden, dass aus den angegebenen Gründen ernsthafte Probleme bei dem abwechselnden Verbrennen von entweder flüssigem Petroleumgas oder 100% Wasserstoff auftreten. Weiter besteht die Tendenz, dass das Erhitzen und das Abkühlen, die mit dem tageweisen Betrieb des Ofens verbunden sind, eine Ausdehnung und Zusammenziehung der Ofenabstützungsstrukturen bewirken, wodurch eine Verwerfung und Rissbildung mit sich daraus ergebender Bildung von möglichen Austrittkanälen für umgewälzte Abgasprodukte geschaffen werden. Solche Kanäle werden manchmal sogar durch die Rissbildung keramischer Bereiche der Ofenwand oder sogar der Brennertasse selbst geöffnet. Wenn eine große Anzahl von Brennern in einer gemeinsamen Ofenwand angebracht ist, die alle mit unterschiedlichen Temperaturen und Drücken betrieben werden, besteht die Tendenz, dass eine Verwindung und Rissbildung das Öffnen der Austrittskanäle bewirkt, wodurch eine nach außen gerichtete Strömung für einige der Verbrennungsprodukte geschaffen wird, was zu einer lokalen Strukturüberhitzung und möglicherweise sogar zu einer Zerstörung der Abstützungszwecken dienenden Ofenstrukturen führt. Es ist wichtig, dass die ernsthaften zerstörenden Wirkungen der Umwälzung von Verbrennungsprodukten zurück zu der Oberfläche der Brennertasse und den umgebenden Bereichen der Ofenwand vermieden werden.
  • Wir haben ebenfalls festgestellt, dass es wichtig ist, bei dem Verbrennen von flüssigem Petroleumgas die Flamme abzuflachen, sodass die Tendenz besteht, dass sie hauptsächlich entlang der Oberfläche der Brennertasse anhaftet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Erfindung schafft einen Wirbelbrenner, der die Merkmale von Anspruch 1 umfasst.
  • Wie nachfolgend weiter im Detail beschrieben wird, erstreckt sich eine Ablenkungs- oder Abflachungsplatte neuer Gestaltung quer zu dem Strom aus Gas und primärer Luft an einer Stelle, die stromabwärts der Gasdüsen beabstandet angeordnet und von der Oberfläche der Brennertasse beabstandet angeordnet ist. Sie erhöht die Vermischung von primärer Luft und Gas merklich in der Weise eines Düsenmischbrenners und bewirkt, dass die Flamme abgeflacht wird und glatt entlang der Oberfläche der Brennertasse und sogar der benachbarten Bereiche der Ofenwand strömt oder eng an dieser anhaftet.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Schnitt durch einen Wirbelbrenner, bei dem die Merkmale der vorliegenden Erfindung realisiert sind;
  • 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 1;
  • 3 ist eine Seitenansicht einer alternativen Form des Wirbelbrenners gemäß dieser Erfindung mit bestimmten im Schnitt dargestellten Bereichen;
  • 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs von der 3; und
  • 5 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen Sekundärkraftstoff-Zuführungskonus der in 3 und 4 dargestellten Art.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist der Wirbelbrenner 10 der vorliegenden Erfindung in einem Bereich einer Ofenwand 11 aus einem feuerfesten Material angeordnet. Der Wirbelbrenner 10 weist einen Brennerblock 12 auf, der innerhalb der Ofenwand 11 angeordnet ist, und ist typischerweise ebenfalls aus einem feuerfesten Material hergestellt. Der Brennerblock 12 weist eine tassenförmige Aussparung 14 vorzugsweise mit einer konvexen, feuerfesten Oberfläche 15, auf. Der Block 12 erstreckt sich nach außen und steht mit der inneren Oberfläche 16 der Ofenwand 11 in Verbindung.
  • Der Brennerblock 12 ist in bekannter Weise an dem Ofengehäuse 17 mechanisch befestigt und mit einer zentralen Bohrung 20 zur Zuführung von primärer Luft ausgestattet, die stromabwärts in der mittels der Pfeile (a) angezeigten Richtung strömt. In der Bohrung 20 angeordnet ist auch ein Brennstoffgas-Einlassrohr 21, das ankommendes Gas in der mittels des Pfeils (b) angezeigten Richtung führt. Das ankommende Gas kann entweder Naturgas oder Wasserstoff oder verflüssigtes Petroleumgas oder Propan oder Butan oder eine Mischung sein.
  • An dem Ende des Brennstoffgas-Einlassrohrs 21 ist eine Spitzendüsen-Baugruppe 22 befestigt, die einen offenen Basisring 23 und einen hoch stehenden Flammenring 24 aufweist, der einen tassenförmigen, im allgemeinen zylindrischen Hohlraum zur Bildung eines Wirbels des von dem Einlassrohr 21 aus ankommenden Brennstoffgases bildet. Wirbelrohre 25, 25 sind innerhalb des Flammenrings 24 angeordnet, wobei jedes Wirbelrohr 25 eine Einlassöffnung aufweist, die mit dem Brennstoffgas-Einlassrohr 21 in Verbindung steht und eine Strahlöffnung (Wirbeldüse) 26, 26 aufweist, die im allgemeinen tangential innerhalb des Flammenrings 24 angeordnet ist. Die bei Betrachtung in 1 linke Strahlöffnung 26 ist in Richtung zu dem Betrachter hin offen, während die rechte Strahlöffnung 26 von dem Betrachter weg offen ist, wodurch die Strahlöffnungen miteinander zusammenarbeiten, um einen Verwirbelungswirbel innerhalb des Flammenrings 24 zu erzeugen.
  • Das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Ablenkplatte, die an einer Stützstange 31 befestigt ist, die ihrerseits an dem geschlossenen Ende des ßrennstoffgas-Einlassrohrs 21 befestigt ist. Die Ablenkplatte 30 ist in einer Ebene parallel zu der Ebene der inneren Ofenwandfläche 11 und im wesentlichen in der Nähe derselben angeordnet oder erstreckt sich im wesentlichen parallel zu dieser Ebene oder im wesentlichen rechtwinklig zu der Achse des Brennstoftgas-Einlassrohrs 21. Sie ist vorzugsweise eine starre Scheibe, die aus einem Hochtemperatur-Legierungsstahl hergestellt ist, und besitzt einen Durchmesser gleich dem Durchmesser der zentralen Bohrung 20 oder etwas kleiner als dieser. Vorzugsweise ist der Durchmesser auch etwas kleiner als der Durchmesser des Flammenrings 24.
  • Das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Modulationsring, der an der Basis des Brennertassenrings 23 und dem Flammenring 24 befestigt ist und eine zentrale Öffnung aufweist, durch die hindurch gemäß Darstellung die primäre Luft entlang des mittels der Pfeile (a) in 1 angezeigten Wegs frei strömen kann. Der Modulationsring 32 besitzt einen äußeren Umfang, der im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der innere Durchmesser der zentralen Bohrung 20 besitzt und wirksam die Strömung von Luft durch den Raum 33 hindurch absperrt, der den Flammenring 24 umgibt.
  • Es wird jetzt auf 2 der Zeichnungen Bezug genommen; die Arbeitsweise des Brenners von 1 wird in weiterem Detail erörtert. Es ist zu beachten, dass der Flammenring 24 mit dem offenen Basisring 23 zusammenarbeitet, um eine Brennertasse zu bilden, in der ankommendes Gas (b) zur Wirbelbildung als Folge des Drehimpulses von den in Umfangsrichtung angeordneten Wirbelrohren 25, 25 veranlasst ist. Die primäre Luft strömt entlang der Wege (a), (a) durch den mittleren Bereich des Modulationsrings 32 hindurch und in die Brennertasse im Inneren das Flammenrings 24. Dies bewirkt eine Verwirbelungsbewegung des Gases, das gezündet wird, wenn er sich mit der primären Luft vermischt und in den Bereich oberhalb der Brennertasse und jenseits der Ablenkplatte 30 strömt. Dies schafft einen Vormischungsbereich 33. Die Ablenkplatte 30 richtet die durch die primäre Luft (a) initiierte axiale Bewegung erneut aus und erzwingt in Kombination mit der Verwirbelungsbewegung des Brennstoffgases eine kontinuierliche, nach außen gerichtete Bewegung der brennenden Vormischung entlang eines nach außen gerichteten Wegs, der als "c" in 2 schematisch angegeben ist. Dies bewirkt, dass die brennende Mischung eng entlang der konvexen feuerfesten Fläche 15 das Brennerblock 12 anhaftet. Entsprechend befindet sich die Ablenkplatte 30 in einer Position, um die Mischung des Brennstoffgases und der primären Luft nach außen von der längsgerichteten, nach unten gerichteten Richtung weg zur Strömung seitwärts entlang der Oberfläche der Tasse abzulenken.
  • Wie in 2 zu beobachten ist, erstreckt sich die Ablenkplatte 30 im wesentlichen vollständig quer zu dem Strömungsweg der primären Luft und des Brennstoffgases in der Bohrung 20 und ist stromabwärts der Bohrung 20 beabstandet angeordnet. Sie besitzt eine stromaufwärtige Fläche 30a, die den Wirbeldüsen 26, 26 zugewandt ist, und eine stromabwärtige Fläche 30b, die dem inneren Bereich des Ofen zugewandt ist. Die Fläche 30b ist insofern von Bedeutung, wie sie dazu dient, irgendwelche umgebenden Verbrennungsprodukte, die innerhalb des Körpers des Ofen erzeugt werden, abzulenken, welche Verbrennungsprodukte dazu tendieren, zu dem Brenner entlang der Wege (d), (d) gemäß Darstellung in 2 zurückzukehren. Die stromaufwärtige Fläche 30(a) verhindert eine Beeinträchtigung des effizienten Betriebs des Brenners und verhindert eine Wanderung der heißen Ofengase nach außen durch die Bohrung 20 hindurch, die ansonsten eine Überhitzung äußerer Ofenteile und Strukturen verursachen könnte.
  • In diesem Zusammenhang ist weiter zu beachten, dass das Vorhandensein des Modulationsrings 32 nicht nur wichtig ist, weil er verhindert, dass die ankommende primäre Luft (a) um den äußeren Umfang des Flammenrings 24 herum tritt, was einen Beitrag dazu leistet, dass die Flamme des verflüssigten Petroleumgases an der Brennertassenwand anhaftet. Sie verhindert auch, dass die in Umwälzung geführten Ofengas-Verbrennungsprodukte im Gegenstrom durch den gleichen Raum zwischen dem Flammenring 24 und der Bohrung 20 hindurchtreten.
  • 3 zeigt eine alternative Formen der Erfindung, die für die Erzielung besonders niedriger Stickstoffoxidwerte in den Verbrennungsprodukten besonders wirksam ist. Der Kanal des Brennstoff-Einlassrohrs 21 erstreckt sich durch den offenen Basisring 23, die Stützstange 31 und den Stützbereich der Ablenkplatte 30 hindurch, wodurch für den Zutritt des Brennstoffgases zu dem Ende der Ablenkplatte und durch dieses hindurch gesorgt ist. Ein Gasverteilungskonus 34, der in zweckmäßiger Weise aus einem keramischen Hochtemperatur-Material besteht, ist in das Ende der Ablenkplatte 30 eingeschraubt und erstreckt sich in den Brennstoffgas-Einlasskanal des Brennstoffgas-Einlassrohrs 21. Wie in weiterem Detail in 4 und 5 der Zeichnungen dargestellt ist, besitzt der Gasverteilungskonus 34 ein Gewinde 35, das mit einem Innengewinde in der Ablenkplatte 30 im Eingriff steht, und weist der Gasverteilungskonus eine Vielzahl von beabstandeten Längskanälen 36, 36, die um den Umfang des Konus herum verteilt sind, zur Führung des Brennstoffgases nach außen durch Auslässe 37, 37 auf, wie in 5 dargestellt ist. Auf diese Weise wird das Brennstoffgas gegen die stromabwärtige Oberfläche der Ablenkplatte 30 eingeführt, welche Fläche dem Inneren des Ofens zugewandt ist. Dies führt sekundäres Gas in den Ofen in einer Vielzahl von separaten Strömen ein, die alle gegenüber dem Ausgangstrom des Brennstoffgases separat sind, der in und durch die Wirbeldüsen 26 eingeführt wird.
  • Das sekundäre Gas wird durch eine Vielzahl von Düsen 37 zur radial auswärts gerichteten Strömung entlang der stromabwärtigen Wand 30(b) der Ablenkplatte 30 eingespritzt und reagiert mit den umlaufenden Ofengasen (d). Weil diese umlaufenden Ofengase in Hinblick auf Sauerstoff wesentlich verarmt sind, tritt eine Niedertemperatur-Reaktion mit dem geringen Sauerstoffrestgehalt der Ofengase auf. Dies erzeugt eine niedrigere Flammentemperatur, von der angenommen wird, dass sie wichtig ist. Obwohl die Gründe, die der Reduzierung des Gehalts an NOx zugrundeliegen, nicht vollständig entwickelt sind, ist die Tatsache, dass die Einführung des sekundären Gases die Erzeugung von Stickstoffoxiden herabsetzt. Dies ist in Hinblick auf das weit verbreitete Umweltinteresse an der Minimierung von NOx in Verbrennungsgasen in hohem Maße vorteilhaft.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgend angegebenen Beispiele weiter erläutert.
  • Beispiele
  • Ein Brenner gemäß 1 wurde in einem Standard-Brennerblock Selas K9206 angebracht und mit Versorgungsleitungen verbunden, die für Naturgas, Wasserstoff und Propan sorgten. Das Brennstoffgas wurde durch Öffnungen Nr. 42 hindurcheingeführt, und die Verbrennung wurde in einem keramischen Standard-Blocktestofen durchgeführt.
  • Es wurden die nachfolgend angegebenen Ergebnisse separat für Naturgas, Wasserstoff und Propan bestimmt. Es gab keine bedeutungsvolle Überhitzung des Brenners in irgendeinem Fall, die Geräuschpegel waren gut, und es waren keine Änderungen der Wirbeldüsen notwendig oder gemacht. Es wurde beobachtet, dass die Flammen an der Brennertasse und der umgebenden inneren Wand des Ofens in jedem Fall anhafteten.
  • Die Ergebnisse der Tests sind folgende:
  • Rohdaten
    Figure 00090001
  • Obwohl diese Erfindung für das Verbrennen entweder von Wasserstoff oder verflüssigtem Petroleumgas in Alleinstellung in hohem Maße effizient ist, ist es leicht möglich, mit diesem Brenner eine Mischung solcher Brennstoffe zu verbrennen; das Verbrennen des einen oder des anderen Brennstoffs oder beider Brennstoff ist effektiv.
  • Obwohl diese Erfindung unter Bezugnahme auf ihre besonderen Formen und bestimmte in der Beschreibung angegebene Modifikationen beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass eine große Vielzahl anderer Änderungen einschließlich der Verwendung verschiedener Mischungen von Propan und Butan oder der Verwendung von konkaven Brennertassen und von Tassen besonderer Gestaltung durchgeführt werden können, ohne den Geist und den Umfang der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zuführung des Brennstoffgases und der Luft kann alternativ durch ein inneres Zuführungsrohr innerhalb eines Zuführungsrohrs mit der Folge eines Ringraums vorgesehen sein, der mit einer Brennerspitze verbunden ist und wobei das innere Rohr mit der anderen Brennerspitze verbunden ist. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von nur zwei Brennerspitzen beschränkt, sondern kann der 3, 4 oder mehr Brennerspitzen vorsehen.
  • Zusätzlich kann das Rohr innerhalb einer Rohranordnung eine Luftzuführung zu einem oder dem anderen der Kanäle schaffen, und diese Luftzuführung kann zur Verteilung durch die Auslässe 37 von 5 hindurch für eine noch weitere Reduzierung des Gehalts an Stickstoffoxiden in dem Verbrennungsgas verbunden sein.
  • Obwohl diese Erfindung unter Bezugnahme auf besondere Formen des Brenners, der Tassen und der Öfen beschrieben ist, wobei bestimmte Modifikationen in den Zeichnungen dargestellt oder in der Beschreibung erwähnt sind, ist es selbstverständlich, dass eine große Vielfalt anderer Änderungen durchgeführt werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verfassen. Beispielsweise können äquivalente Elemente für die besonders dargestellten und beschriebenen als Ersatz verwendet werden, können Teile umgekehrt werden, und können bestimmte Merkmale unabhängig von anderen Merkmalen verwendet werden, dies alles, ohne den Umfang der Erfindung gemäß deren Definition in den beigefügten Ansprüchen zu verlassen.

Claims (9)

  1. Wirbelbrennerbaugruppe, die zum Einbau in einem Ofen geeignet bzw. bestimmt ist, wobei der Wirbelbrenner umfasst: a. einen Brennerblock (12), der zur Anordnung in einer Ofenwand (11) geeignet bzw. bestimmt ist, wobei der Block eine Brennertasse (14) und eine Bohrung (20) aufweist, die sich durch den Block hindurch und in die Tassenbasis hinein erstreckt; b. ein Zuführungsmittel für primäre Luft, das mit der Bohrung (20) verbunden ist und sich durch die Brennertasse hindurch erstreckt; c. ein Zuführungsmittel (21) für Brennstoffgas, das sich durch den Brennerblock (12) hindurch erstreckt und zur Zuführung von Brennstoffgas entlang der primären Luft angeschlossen ist; d. einen Brenner mit Wirbeldüsen (26), die dazu dienen, dem Brennstoffgas ein Verwirbelströmungsmuster zu verleihen; e. ein Mittel (24) zum Mischen des Verwirbelungsgases mit der primären Luft zur Bildung einer Verwirbelungsmischung aus Gas und Luft stromabwärts der Wirbeldüsen (26), dadurch gekennzeichnet, dass f. eine Ablenkplatte (30) stromabwärts von den Wirbeldüsen (26) und der Brennertasse (14) beabstandet angeordnet ist, wobei die Ablenkplatte quer zur Achse der Bohrung (20) in einer Position zur Ablenkung der Mischung aus Brennstoffgas und primärer Luft nach außen von der stromabwärtigen Richtung der Strömung weg seitlich entlang der Fläche der Brennertasse angeordnet ist, die Ablenkplatte (30) eine stromabwärtige Fläche (30b) quer zu der Achse der Bohrung (20) und von dem Mischmittel (24) weg nach außen gewandt aufweist, wobei die stromabwärtige Fläche (30b) Umgebungs-Verbrennungsprodukte (d) ablenkt, wodurch eine Behinderung des wirksamen Betriebs des Brenners verhindert ist und eine Bewegung der Ofengase durch die Bohrung (20) hindurch nach außen vermieden ist.
  2. Wirbelbrenner nach Anspruch 1, wobei sich die Ablenkplatte (30) im Wesentlichen vollständig quer zu dem Strömungsweg der primären Luft und des Brennstoffgases in der Bohrung (20) erstreckt und stromabwärts von der Bohrung beabstandet angeordnet ist.
  3. Wirbelbrenner nach Anspruch 1, wobei die Ablenkplatte (30) eine stromaufwärtige Fläche (30a), die den Wirbeldüsen (26) zugewandt ist, und eine stromabwärtigen Fläche (30b), die dem Ofen zugewandt ist, aufweist und wobei Mittel (31, 34, 36) für sekundäres Brennstoffgas vorgesehen sind, die sich durch die Ablenkplatte (30) hindurch zu der stromabwärtigen Fläche der Ablenkplatte hin erstrecken, um sekundäres Brennstoffgas zu der stromabwärtigen Fläche hin zuzuführen.
  4. Wirbelbrenner nach Anspruch 3, wobei ein weiteres Verteilungsmittel (37) an der stromabwärtigen Fläche der Ablenkplatte (30) zur Ausbreitung des sekundären Brennstoffgases entlang der stromabwärtigen Fläche (30b) zur Reaktion mit umlaufenden Gasen von innerhalb des Ofens vorgesehen ist.
  5. Wirbelbrenner nach Anspruch 4, wobei das weitere Verteilungsmittel ein gerippter Keramikstopfen (34) ist, der zum Einschrauben in das Ende des weiteren Zuführungsmittels (31) für Brennstoffgas geeignet bzw. bestimmt ist, wobei der Stopfen eine Vielzahl von Durchtrittswegen (36) aufweist, die eine Vielzahl von beabstandeten Strömungsdurchtritten zur Verteilung des sekundären Brennstoffgases bilden.
  6. Wirbelbrenner nach den vorhergehenden Ansprüchen, umfassend einen Satz von Gasverteilungs-Wirbelröhrchen (25), die sich von einem Zuführungsrohr (21) aus erstrecken und im Wesentlichen in Umfangsrichtung im Inneren eines Flammenrings (24) zur Bildung einer Verwirbelungsmischung aus Brennstoffgas und primärer Luft angeordnet sind, die in stromabwärtiger Richtung in dem Durchtrittsweg für die primäre Luft strömt.
  7. Wirbelbrenner nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennertasse (14) eine konvexe Fläche (15) aufweist.
  8. Wirbelbrenner nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Modulationsring (32) vorgesehen ist, der sich von dem Flammenring aus nach außen erstreckt und im Wesentlichen vollständig einen benachbarten Bereich der Brennerblocköffnung abdeckt, um eine einwärts gerichtete Strömung der primären Luft oder eine Rückströmung von Verbrennungsprodukten in der Nähe des Brennerblocks (12) zu verhindern.
  9. Wirbelbrenner nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ablenkplatte (30) etwa in der gleichen Ebene wie die Ebene der inneren Ofenwand angeordnet ist.
DE69724531T 1996-06-25 1997-06-19 Drallbrenner Expired - Lifetime DE69724531T2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/671,812 US5697776A (en) 1996-06-25 1996-06-25 Vortex burner
US671812 1996-06-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69724531D1 DE69724531D1 (de) 2003-10-09
DE69724531T2 true DE69724531T2 (de) 2004-04-01

Family

ID=24695975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69724531T Expired - Lifetime DE69724531T2 (de) 1996-06-25 1997-06-19 Drallbrenner

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5697776A (de)
EP (1) EP0816756B1 (de)
JP (1) JP4018198B2 (de)
DE (1) DE69724531T2 (de)
NO (1) NO310634B1 (de)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5813846A (en) * 1997-04-02 1998-09-29 North American Manufacturing Company Low NOx flat flame burner
US5944503A (en) * 1998-05-20 1999-08-31 Selas Corporation Of America Low NOx floor burner, and heating method
FR2790309B1 (fr) * 1999-02-25 2001-05-11 Stein Heurtey Perfectionnements apportes aux bruleurs a flamme plate
AUPQ957300A0 (en) * 2000-08-22 2000-09-14 Tigerfish Aviation Pty Ltd Twin float aircraft improvements
AUPQ993400A0 (en) * 2000-09-06 2000-09-28 Dh3 Pty Ltd Tornadic fuel processor
US7736501B2 (en) 2002-09-19 2010-06-15 Suncor Energy Inc. System and process for concentrating hydrocarbons in a bitumen feed
CA2471048C (en) 2002-09-19 2006-04-25 Suncor Energy Inc. Bituminous froth hydrocarbon cyclone
DE102007009922A1 (de) * 2007-02-27 2008-08-28 Ulrich Dreizler Hohlflamme
US8393160B2 (en) 2007-10-23 2013-03-12 Flex Power Generation, Inc. Managing leaks in a gas turbine system
US8671658B2 (en) 2007-10-23 2014-03-18 Ener-Core Power, Inc. Oxidizing fuel
US8701413B2 (en) 2008-12-08 2014-04-22 Ener-Core Power, Inc. Oxidizing fuel in multiple operating modes
US8621869B2 (en) 2009-05-01 2014-01-07 Ener-Core Power, Inc. Heating a reaction chamber
US9046263B2 (en) * 2009-07-14 2015-06-02 Harold Haynes Cyclonic burner with separation plate in the combustion chamber
CA2689021C (en) 2009-12-23 2015-03-03 Thomas Charles Hann Apparatus and method for regulating flow through a pumpbox
EP2547888A4 (de) 2010-03-15 2016-03-16 Ener Core Power Inc Verarbeitung von kraftstoff und wasser
US9057028B2 (en) 2011-05-25 2015-06-16 Ener-Core Power, Inc. Gasifier power plant and management of wastes
US9279364B2 (en) 2011-11-04 2016-03-08 Ener-Core Power, Inc. Multi-combustor turbine
US9273606B2 (en) 2011-11-04 2016-03-01 Ener-Core Power, Inc. Controls for multi-combustor turbine
US8980193B2 (en) 2012-03-09 2015-03-17 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and multiple flow paths
US8844473B2 (en) 2012-03-09 2014-09-30 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with reciprocating engine
US9353946B2 (en) 2012-03-09 2016-05-31 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat transfer
US9359948B2 (en) 2012-03-09 2016-06-07 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US8926917B2 (en) 2012-03-09 2015-01-06 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with adiabatic temperature above flameout temperature
US9347664B2 (en) 2012-03-09 2016-05-24 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9017618B2 (en) 2012-03-09 2015-04-28 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat exchange media
US8807989B2 (en) 2012-03-09 2014-08-19 Ener-Core Power, Inc. Staged gradual oxidation
US9359947B2 (en) 2012-03-09 2016-06-07 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9567903B2 (en) 2012-03-09 2017-02-14 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat transfer
US9726374B2 (en) 2012-03-09 2017-08-08 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with flue gas
US9273608B2 (en) 2012-03-09 2016-03-01 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and autoignition temperature controls
US8671917B2 (en) 2012-03-09 2014-03-18 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with reciprocating engine
US9534780B2 (en) 2012-03-09 2017-01-03 Ener-Core Power, Inc. Hybrid gradual oxidation
US9371993B2 (en) 2012-03-09 2016-06-21 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation below flameout temperature
US9381484B2 (en) 2012-03-09 2016-07-05 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with adiabatic temperature above flameout temperature
US9206980B2 (en) 2012-03-09 2015-12-08 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and autoignition temperature controls
US8980192B2 (en) 2012-03-09 2015-03-17 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation below flameout temperature
US9234660B2 (en) 2012-03-09 2016-01-12 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat transfer
US9267432B2 (en) 2012-03-09 2016-02-23 Ener-Core Power, Inc. Staged gradual oxidation
US9328916B2 (en) 2012-03-09 2016-05-03 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation with heat control
US9328660B2 (en) 2012-03-09 2016-05-03 Ener-Core Power, Inc. Gradual oxidation and multiple flow paths
CN106196068B (zh) * 2016-08-08 2019-04-05 广东美的厨房电器制造有限公司 分气盘、燃烧器、燃气灶和烤箱

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1754603A (en) * 1928-05-28 1930-04-15 Charles J Brown Furnace gas burner
US2947526A (en) * 1957-04-08 1960-08-02 Selas Corp Of America Industrial gas burner
DE2151354A1 (de) * 1971-10-15 1973-04-19 Koerner Kg Walter Flachflammenbrenner
US3865098A (en) * 1973-06-13 1975-02-11 Cutler Repaving Ass Heater for asphalt concrete roadways and the like
US4239481A (en) * 1978-06-19 1980-12-16 Selas Corporation Of America Double orifice vortex burner for low or high Wobbe fuels
US4416620A (en) * 1981-06-08 1983-11-22 Selas Corporation Of America Larger capacity Vortex burner
US5271729A (en) * 1991-11-21 1993-12-21 Selas Corporation Of America Inspirated staged combustion burner

Also Published As

Publication number Publication date
EP0816756A2 (de) 1998-01-07
NO971848L (no) 1997-12-29
DE69724531D1 (de) 2003-10-09
US5697776A (en) 1997-12-16
NO971848D0 (no) 1997-04-22
EP0816756A3 (de) 1998-08-26
NO310634B1 (no) 2001-07-30
JPH1163415A (ja) 1999-03-05
JP4018198B2 (ja) 2007-12-05
EP0816756B1 (de) 2003-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0235277B1 (de) Vorrichtung zum verbrennen oxidierbarer bestandteile in einem zu reinigenden trägergas
EP0638769B1 (de) Brennstofflanze für flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe sowie Verfahren zu deren Betrieb
EP0193838B1 (de) Brenneranordnung für Feuerungsanlagen, insbesondere für Brennkammern von Gasturbinenanlagen sowie Verfahren zu ihrem Betrieb
EP1319895B1 (de) Magervormischbrenner für eine Gasturbine sowie Verfahren zum Betrieb eines Magervormischbrenners
EP0704657B1 (de) Brenner
DE60110309T2 (de) Haltevorrichtung einer Verwirbelungsanordnung
DE69724502T2 (de) Gasturbinenbrennkammer
EP0111874B1 (de) Einrichtung zum Verbrennen insbesondere von reaktionsträgem Kohlenstaub
DE69722093T2 (de) Emissionsarmer Wirbelbrenner
US5857419A (en) Converging burner tip
EP1723369B1 (de) Vormischbrenner sowie verfahren zur verbrennung eines niederkalorischen brenngases
DE3706234C2 (de)
DE60017426T2 (de) Verstellbare magerbetriebene vormischbrennkammer
DE60114014T2 (de) Venturi-düsengruppe und diese nutzende brenner und verfahren
EP0415008B1 (de) Verfahren zum Verbrennen in einem Gasbrenner
JP4018198B2 (ja) 渦流バーナ
EP0438682B1 (de) Abgassystem mit einem Partikelfilter und einem Regenerierungsbrenner
US4479442A (en) Venturi burner nozzle for pulverized coal
DE60007608T2 (de) Brenner und verfahren zum betrieb einer gasturbine
EP0918191B1 (de) Brenner für den Betrieb eines Wärmeerzeugers
DE69728191T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Verbrennen von Brennstoff
DE60102991T2 (de) Brenner mit geringen NOx Emissionen und Verfahren zum Verbrennen von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen
EP0580683B1 (de) Brenneranordnung, insbesondere für gasturbinen, zur schadstoffarmen verbrennung von kohlegas und anderen brennstoffen
EP0114062A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen fester Brennstoffe, insbesondere Kohle, Torf oder dergleichen, in pulverisierter Form
EP0525299A2 (de) Gasbrenner

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition