DE69919456T2

DE69919456T2 - Brenner mit konzentrischer Luftzufuhr und zentral angeordnetem Stabilisator

Info

Publication number: DE69919456T2
Application number: DE69919456T
Authority: DE
Inventors: Patrick Salzsieder; Gerhard Endres; Roland Guiot
Original assignee: Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
Current assignee: Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2019-06-24
Also published as: DE69919456D1; ES2226315T3; EP0967434B1; EP0967434A1; FR2780489A1; FR2780489B1; ATE274171T1

Description

Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung für Brenner mit wenigstens drei konzentrischen Luftversorgungsleitungen, hiervon zwei Axial- und Rotationsluftversorgungsleitungen, mit wenigstens einer Brennstoffversorgung und einem Zentralstabilisator.
Der technische Bereich der Erfindung betrifft die Herstellung von Brennern, die einen oder mehrere Brennstoffe gegebenenfalls gleichzeitig einsetzen können, mit bestimmten Anordnungen von Gasversorgungsleitungen, wobei das Gas Luft oder ein brennbares Gas sein kann.
Die Hauptanwendung der Erfindung ist ihr Einsatz in Brennern für Rotationsröhrenöfen, in welchen die primäre Verbrennungsluft zu mehr als 80% von zwei konzentrischen Leitungen zugeführt wird, die um jede Brennstoffversorgungsleitung angeordnet sind, sowie durch eine dritte Zentralversorgungsleitung, in welcher höchstens 20% der verbleibenden Primärluft zugeführt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung versorgen die beiden genannten konzentrischen, ringförmigen Leitungen, welche die Brenner mit mehr als 80% der Primärluft speisen, diese einerseits in Form eines Wirbelluftstroms mit peripheren Strömungsanteilen und andererseits in Form eines Axialluftstroms mit im Wesentlichen axialen Strömungsanteilen; die beiden Primärluftströmungsleitungen sind somit radial an der Außenseite jeder Brennstoffleitung angeordnet, von denen insbesondere wenigstens eine eine ringförmige Versorgungsleitung für Kohlenstoffpulver ist; die Zentralleitung, in deren Innern wenigstens ein Brennstoffversorgungsrohr wenigstens beim Starten verschoben wird, ist von einem Flammenstabilisator in Flanschform wenigstens teilweise verschlossen, welcher die Zentralöffnung, in welche das Rohr mün det, umgibt, und umfasst Öffnungen für den Durchtritt eines Teils der primären Verbrennungsluft von höchstens den genannten 20% der Luft oder sogar 10%, derart, dass in der Zentralzone, die sich stromabwärts des Stabilisators befindet, keinerlei merkliche Verbrennung des Brennstoffs stattfindet, was die Zentralzone zu einem Totraum macht; ein solcher Brenner ist in dem europäischen Patent 421 903, das am 10. April 1991 veröffentlicht und von der gleichen Anmelderin wie die vorliegende Erfindung eingereicht ist, beschrieben und beansprucht.
Die vorliegende Erfindung kann als eine Verbesserung für solche Brenner und, allgemeiner gesprochen, für jeden Brenner angesehen werden, der als modern bezeichnet werden kann, mit Versorgungsleitungen für Brennstoff und Primärluft zur Verbrennung gemäß der oben definierten Hauptanwendung, wobei die Leitungen zusammen eine Düse formen, die auf eine Öffnung montiert werden soll, die hierfür in der den Feuerraum des Ofens oder Brennkammer formenden Trennwand vorgesehen ist, und um welche die Sekundärluft zugeführt wird. Diese modernen Brenner sind von älteren Brennern zu unterscheiden, auf welche sich jener bezieht, der in dem US-Patent 4 208 180 offenbart ist, in welchem eine Brennstoffversorgungsleitung zwischen der ringförmigen Primärluftversorgungsleitung mit Wirbelzirkulation und der ringförmigen Primärluftleitung mit axialer Zirkulation eingefügt ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit einen Brenner vom Typ mit wenigstens vier im Wesentlichen konzentrischen Leitungen, wobei diese vier Leitungen eine Primärluftzentralversorgungsleitung, in welcher wenigstens ein eine Brennstoffzentralversorgungsleitung formendes Rohr platziert ist, eine periphere Brennstoffversorgungsleitung, die sich außerhalb der Primärluftzentralversorgungsleitung befindet, eine Primärluftversorgungsleitung mit im Wesentlichen axialer Zirkulation, die sich außerhalb aller Brennstoffversorgungsleitungen befindet, und eine Primärluftversorgungsleitung, die Orientierungstrennwände zum Erzeugen eines Luftwirbeleffekts aufweist, und die sich außerhalb aller Brennstoffversorgungsleitungen befindet, umfassen, wobei der Brenner einen am Ausgang der Primärluftzentralversorgungsleitung platzierten, von einem Rohr umgebenen, zentralen Stabilisator mit Öffnungen umfasst, durch welche von der Primärluftzentralversorgungsleitung stammende Primärluft mündet, und welcher in radialer Richtung in Bezug auf jede Brennstoffzentralversorgungsöffnung der Brennstoffzentralversorgungsleitung vorragt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, keine Zentralzone am Ausgang der Primärluftzentralversorgungsleitung zu haben, welche wegen der maximal nur 20% oder sogar 10% der in diese Zone eingebrachten Primärluft für den Brennstoff zu reduzierend ist; dieser geringe Luftanteil, der regelbar ist, erlaubt somit, wie in dem oben genannten früheren Patent beschrieben ist, einen größeren Regelbereich für den Funktionsablauf des Brenners zu haben, indem in Bezug auf die Verfahren und die Brenner, die aus dem EP-Patent 421903 vorbekannt sind, der Anfang der Verbrennung und die Flamme mit einem größeren Abstand vor dem Zentrum der Düse des Brenners verlängert wird.
Gemäß der Erfindung wird die obige Aufgabe erfüllt, indem die Mischung aus Luft und Brennstoff in der Zentralzone solcher Brenner angereichert wird, die wenigstens vier im Wesentlichen konzentrische Versorgungsleitungen für Brennstoff und Primärverbrennungsluft umfassen, während der Anteil von weniger als 20% oder sogar 10% der in diese Zentralzone eingespeisten Primärluft eingehalten wird; die anderen wenigstens 80% Primärluft werden als Axialluft oder als in Drehung versetzte Luft von Leitungsöffnungen eingespeist, die außerhalb jeder Brennstoffausgangsöffnung angeordnet sind, und der Brenner umfasst einen Zen tralstabilisator, der am Ausgang einer Primärluftzentralversorgungsleitung angeordnet ist, wobei die Luft durch Öffnungen des Stabilisators mündet; der genannte Stabilisator ragt in radialer Richtung in Bezug auf jede Öffnung eines Rohrs, das in der Zentralprimärluftleitung platziert ist und in das ein Brennstoff eingebracht werden kann, vor, wobei die Zentralzone die Zone ist, die sich vor dem Zentralstabilisator in Bezug auf die Düse des Brenners befindet; gemäß der Erfindung umfasst diese wenigstens eine zusätzliche Gasversorgung, die in den Stabilisator mündet, um die genannte Öffnung herum mit jedem Durchmesser, der zwischen jedem Rohr liegt, durch deren Innern Brennstoff durch den Stabilisator injiziert werden kann und dem Außenrohr, welches die Primärluftzentralversorgungsleitung abgrenzt.
Somit umfasst der Brenner vom vorgenannten Typ erfindungsgemäß wenigstens eine zusätzliche Gasversorgungsöffnung, die sich außerhalb jeder Brennstoffzentralversorgungsleitung und innerhalb des den Zentralstabilisator umgebenden Rohrs befindet.
In einer bestimmten Ausführungsform ist die zusätzliche Gasversorgung eine vierte Primärluftversorgung, die es ermöglicht, die Mischung aus Luft und Brennstoff in der Zentralzone zu begünstigen, wobei die Mischung aus Luft und Brennstoff in dieser Zone unterhalb des stöchiometrischen Verhältnisses liegt.
In einer weiteren bestimmten Ausführungsform ist die genannte Gasversorgung eine zusätzliche Brennstoffgasspeisung, wie Erdgas oder Gas mit einem geringen Brennwert.
Wenn die genannte Gasversorgung eine vierte Primärluftversorgung ist, kann diese durch eine Öffnung realisiert sein, die in dem Zentralstabilisator angeordnet ist und von der Primärluftzentralversorgungsleitung gespeist ist, ohne spezifische Versor gungsleitung, die von jener zur Versorgung mit der zentralen Primärluft verschieden ist.
In einer bestimmten Ausführungsform kann diese vierte Primärluftversorgung durch eine periphere Öffnung realisiert sein, die um den Außenrand des Stabilisators angeordnet ist, wobei die Öffnung entweder direkt in dem Zentralstabilisator realisiert sein kann, ohne spezifische Leitung wie zuvor angegeben und wie in der beigefügten 6 gezeigt ist, oder abgegrenzt von dem Außenrohr, welches den Stabilisator umgibt, und einem konzentrischen Innenrohr; diese beiden genannten Rohre bilden somit eine Versorgungsleitung, die unabhängig von den weiteren Primärluftversorgungen ist.
In weiteren Ausführungsformen, die entweder an eine zusätzliche Brennstoffgasversorgung oder an eine vierte Primärluftversorgung angepasst sind, ist die zusätzliche Gasversorgung, unabhängig von jeder anderen Gasversorgung, durch ein außerhalb dieser liegendes konzentrisches Rohr realisiert, durch dessen Innern jeder Brennstoff in die Zentralzone eingebracht werden kann: dies ist die Ausführungsform, die beispielhaft in den meisten der beigefügten Figuren gezeigt ist.
Das Ergebnis erlaubt es somit, eine Verbesserung bei Brennern mit wenigstens drei konzentrischen Luftversorgungsleitungen zu erhalten, von denen zwei Axialluft- und Rotationsluftversorgungsleitungen sind, mit wenigstens einer Brennstoffversorgung und einem Zentralstabilisator, und ermöglicht die oben ausgeführte Aufgabe zu erfüllen, nämlich die Mischung Luft/Brennstoff in der Zentralzone des Brenners stromabwärts des Stabilisators stärker anzureichern, entweder indem der reduzierende Charakter der Mischung Luft/Brennstoff in dieser Zone verringert wird, oder indem die Mischung der beiden verbessert wird, während die Vorteile bei der Regelung und der Funktion des Brenners aufrechterhalten bleiben, denen man diese Verbesserung zuweist, und indem somit diese spezifischen Qualitäten verbessert werden.
Die nachfolgende Beschreibung und die Figuren stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, haben jedoch keinen einschränkenden Charakter; andere Ausführungen sind im Rahmen des Schutzumfangs und des Verständnisses der Erfindung möglich, die an andere Brennertypen mit den zuvor genannten und unten definierten Hauptmerkmalen angepasst werden können.
1 ist eine Teilansicht im vereinfachten Längsschnitt eines Beispiels für einen Brenner gemäß der Erfindung, der als Beispiel für die Hauptanwendung, jedoch nicht einschränkend, als Verbesserung eines Brenners, wie er in dem Patent EP 421 903 beschrieben ist, verwendet wird.
2 ist eine Teilschnittansicht des Zentralteils des Ausführungsbeispiels des Brenners gemäß 1 mit einer zusätzlichen Besonderheit.
3a und 3b sind vereinfachte Teilschnittansichten, die auf den einzigen Ausgang der zusätzlichen Gasversorgungsöffnung gemäß zweier Möglichkeiten der Regelung eingeschränkt sind.
4 ist eine Vorderansicht des Ausgangs der zusätzlichen Gasversorgungsöffnung.
5a und 5b sind jeweils Längsschnitt- und Vorderansichten des Brenners gemäß der Erfindung, der mehrere Brennstoffversorgungsrohre in seiner Zentralleitung umfasst.
6 ist eine Teilschnittansicht des Zentralteils eines Brenners gemäß der Erfindung mit einer einzigen vierten Primärluftversorgung, die sich an der Peripherie des Stabilisators befindet und von der Zentralleitung abgegrenzt ist.
7 bis 11 sind Teillängsschnittansichten und Vorderansichten des Endes der zusätzlichen Gasversorgung gemäß der Erfindung entsprechend verschiedener Ausführungsformen.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit jeden Brenner mit wenigstens vier im Wesentlichen konzentrischen Leitungen 11', 15', 4', 5' zur Versorgung mit Brennstoff und Primärverbrennungsluft, welche axiale Luft und in Drehung versetzte Luft umfassen, und einen Zentralstabilisator 3, der am Ausgang einer zentralen Versorgungsleitung mit Primärluft 11' platziert ist, die durch Öffnungen 13 mündet, welche den Stabilisator durchqueren, wobei diese Öffnungen kalibrierte Kreislöcher sein können, oder Schlitze, oder jede andere Form haben können; der Stabilisator ragt in radialer Richtung in Bezug auf jede Öffnung 14 eines Rohrs 10'' vor, das in der Zentralprimärluftversorgungsleitung 11' platziert ist und in dessen Innern Brennstoff, beispielsweise durch ein Versorgungsrohr 10 für einen flüssigen Brennstoff oder durch einen direkt pneumatischen Transport in dem Rohr 10' für einen pulverigen, festen Brennstoff, wie pulverisierte brennbare Abfälle, die man verbrennen will, eingebracht werden kann; die Anordnung der genannten Leitungen und des Stabilisators formen eine Düse 1 mit der Achse XX'.
Die Verbrennung 2 findet somit stromabwärts des Ausgangs dieser Düse 1 statt, um die herum die Sekundärluft zugeführt wird. Eine allgemeine Außendarstellung eines Beispiels für einen vollständigen Brenner kann der 1 des europäischen Patents 421 903 entnommen werden.
Die Düse 1 mit der Achse XX', so wie sie in diesem Patent beschrieben ist, bildet eine bevorzugte Ausführungsform des Brenners gemäß der Erfindung: die peripheren Ausgangsöffnungen 4, 5 der Primärluftversorgungsleitungen 4', 5' sind radial außerhalb jeder Öffnung 14, 15 der Brennstoffversorgungsleitungen 10', 15' angeordnet, sei es direkt durch die Zentralleitung 10', durch ein Rohr 10, das sich in dieser Zentralleitung 10' befindet, oder durch eine periphere Leitung 15', in welche vorzugsweise pulverisierter Kohlenstoff oder jeder gasförmige Brennstoff eingebracht wird. Die genannten peripheren Ausgangsöffnungen 4, 5 speisen die Düse 1 mit Axialluft und Wirbelluft durch wenigstens zwei konzentrische Leitungen 4', 5', und die Zentralleitung 11' ist teilweise verschlossen durch einen Flammenstabilisator 3 in Flanschform, welche die Öffnung 14 umgibt, durch welche das Rohr 10 mündet.
Der Flammenstabilisator 3 kann eine Platte mit kreisförmiger Außenform sein, welche sich der Innenform der Zentralleitung zur Versorgung mit Primärluft 11' anschmiegt: er umfasst die Mündungen oder Öffnungen 13 für den Durchgang eines Teils dieser primären Verbrennungsluft, die mit jener, die gegebenenfalls von der Öffnung oder den zusätzlichen Öffnungen 6 gemäß der vorliegenden Erfindung gespeist wird, höchstens 20% dieser primären Luft darstellt, derart, dass in der Zentralzone 2, die sich stromabwärts des Stabilisators 3 befindet, keine merkliche Verbrennung des Brennstoffs stattfindet, was die Zentralzone 2 zu einem Totraum macht.
Vorzugsweise liegt die Menge an Primärluft, die niemals Null ist und in die tote Zentralzone 2 geleitet wird, zwischen 0,1% und 20% der gesamten Primärluft und vorzugsweise unterhalb von 10%, und der Anteil an primärer Verbrennungsluft liegt zwischen 2 und 10% der gesamten Verbrennungsluft und vorzugsweise unterhalb von 6%.
Der Flammenstabilisator 3 ist in Bezug auf die Anordnung der konzentrischen Ausgangsöffnungen der Primärluft und der festen oder gasförmigen Brennstoffe vorzugsweise axial nach hinten versetzt. Der Stabilisator 3 ist am vorderen Ende der Rohre 10'' angeordnet, wobei in deren Innern Brennstoff, beispielsweise durch Versorgungsrohre 10 für flüssigen Brennstoff, die in diesen Rohren 10'' verschoben werden können, eingebracht werden kann.
Die Ausgangsöffnung 5 der Axialluft, ist jene, die sich in radialer Richtung möglichst weit außerhalb der Anordnung der Leitungen zur Speisung mit Primärluft befindet, und umfasst einen Außenrand 8, der in axialer Richtung nach vorne überbordet und den Innenrand der Nabe der Düse 1 bildet, wobei das externe Rohr 5'' dieser Leitung 5' seinerseits von einem Außenschutzbeton 7 umgeben ist.
Die Öffnung 5 zum Austritt von Axialluft wird von den Enden der Wände der Rohre 4'' und 5'' gebildet, die wenigstens für jene des Innenrohrs 4'', von divergent konischer Form sein können, und Wände zur Orientierung und Separation dieser Axialluft in mehreren Austrittsöffnungen aufweisen können.
Die Austrittsöffnung 4 der Radialluft wird von den Enden der Wände der Rohre 15'' und 4'' gebildet, die gleichermaßen eine konische und divergierende Form haben können, umfasst Wände zur Orientierung um den Wirbeleffekt beim Ausstoßen der Luft zu erzeugen.
In den in den 1, 2, 3 und 5 gezeigten Ausführungsformen ist die Öffnung 6 zur zusätzlichen Gasversorgung, unabhängig von jeder anderen Versorgung mit Gas oder Luft, durch ein Rohr 6'' realisiert, das sich konzentrisch außerhalb von jenem 10'' befindet, durch dessen Innern der gesamte Brennstoff eingebracht werden kann und dessen Mündung die Öffnung 14 bildet.
Entsprechend den Ausführungsbeispielen der 3 und 7 bis 11, ist wenigstens eines der Rohre 6'', 10'', welche die zusätzliche Gasversorgungsleitung 6' bilden, in Bezug auf das andere Rohr bewegbar. Wenn das Innenrohr 10'' andererseits in Bezug auf das Rohr 6' zurückgezogen ist, vor allem im Fall einer direkten Einspritzung von festem, pulverigem Kraftstoff in das Rohr 10'', erhält man eine Anreicherung dieses Kraftstoffs vor seinem Austritt durch die Öffnung 14; dies ist in dem Ensemble der 7 bis 11 dargestellt. Gemäß der 11 ist die Öffnung 6 der zusätzlichen Gasversorgung gänzlich frei, während die Öffnung 6 in den 7 bis 10 Vorrichtungen 9, 16 zum wenigstens teilweisen Verschließen der Öffnung umfasst:
Entsprechend den 7a und 7b umfasst das Außenrohr 6'', welches die zusätzliche Versorgungsleitung 6' begrenzt, einen inneren Endflansch 16, wie in den übrigen 8; dieser Flansch ermöglicht, das Innenrohr 10'' maximal nach vorne zu verschieben, um diese zusätzliche Öffnung 6 ganz zu verschließen; außerdem können hinter diesem Endflansch 16, der einen Gesamtverschluss ermöglicht, Wände 9 angeordnet sein, die durch ihre Neigung ermöglichen, das zusätzliche Gas in geführter Weise in jeder gewünschten Richtung zu injizieren, das somit auf jede Weise zum Innern des Rohrs 10'' konvergiert und stärker in Rotation versetzt werden kann.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der 8 bis 8d, neben den Vorrichtungen zum Verschließen 16 und zur Orientierung 9 des Gasaustritts, kann das Ende der Leitung 6' zur Zusatzversorgung hinten Wände 9 aufweisen, wobei eine periphere, kreisförmige Wand 19 das Außenrohr 10'' der Leitung 10' umgibt und von radialen Öffnungen 18 durchbohrt ist, die es ermöglichen, das Zusatzgas zu injizieren, indem das Rohr 10'' zurückgezogen wird bis die Mündungen freiliegen; entsprechend dem Schnitt VIII VIII', wie er in 8c gezeigt ist, kann diese periphere Wand 19 bogenförmige Ausschnitte in der Lotrechten oder stromabwärts der Öffnungen 18 aufweisen, damit das Gas vorzugsweise durch die Öffnungen 18 dringt, wenn sie freiliegen, bevor der Rest dieses Gases durch die Wände 9 geleitet wird.
Entsprechend den Ausführungsbeispielen der 9 und 9b, 10a bis 10c kann der innere Endflansch 16 geneigte Öffnungen 17 zum Injizieren von Gas aufweisen, wobei die Winkel verschieden sein können, wie insbesondere in den 10a bis 10c gezeigt ist: insbesondere entspricht der Schnitt X₁ X'₁ der 10c mit einem beträchtlichen Neigungswinkel in Bezug auf die Achse XX' des Brenners, und der Schnitt X₂ X'₂ entspricht der 10b mit einem geringeren Neigungswinkel.
Diese verschiedenen Ausführungsformen, sowie die Möglichkeit der Bewegung des Zentralrohrs 10'', ermöglichen verschiedene Regelungstypen der zusätzlichen Gasinjektion in den durch die Leitung 10' gespeisten Brennstoff zu erhalten, um dessen spätere Verbrennung zu optimieren und zu begünstigen.
In den Ausführungsformen der 3a und 3b, in denen es gleichermaßen das Außenrohr 10'' der Leitung 10' ist, das bewegbar ist, sind zwei Vorrichtungen 9, 16 zur Orientierung und zum wenigstens teilweisen Verschließen der Öffnung 6 vorgesehen, wie man in Bezug auf die Ansicht gemäß dem Schnitt IV IV' der 3b für die inneren Vorkehrungen in der Leitung 6' feststellen kann; die genannten Verschlussvorrichtungen 9 ermöglichen gleichermaßen, dass dem Fluss der zusätzlichen Gasversorgung eine Drehbewegung vermittelt werden kann. Zudem umfasst das Ende des Rohrs 10'' in diesem Ausführungsbeispiel einen Flansch 16', der sich stromabwärts des Außenrohrs 6'' befindet, und dessen Oberfläche 16'', die die Innenwand des Endes des Gangs 6' bildet, ist von einer konisch divergenten Form, was es einerseits ermöglicht, den Gasfluss beim Ausbreiten zu orientieren, und andererseits durch Variieren der Öffnung X zwischen jeweiligen Endrändern der Rohre 6'', 10'' den Durchsatz und/oder die Geschwindigkeit dieser zusätzlichen Gasinjektion variieren zu lassen.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, kann die Öffnung 6 zur zusätzlichen Gasversorgung auf wenigstens einer Seite durch das Ende einer divergenten Wand eines Rohrs 6'', 10'', 11'' gebildet sein, wobei das Ende der Wand eine divergente Kegelstumpfform mit einem Winkel a hat; jede der Wände im vorliegenden Fall der Rohre 6'', 10'' kann verschiedene Winkel α2 bzw. α1 formen.
Ebenso und in gegensätzlicher Winkelöffnung kann die Öffnung 6 zur zusätzlichen Gasversorgung wenigstens auf einer Seite durch das Ende einer konvergenten Wand eines Rohrs 6'', 10'', 11'' gebildet sein, wobei das Ende der Wand eine konvergente Kegelstumpfform des Winkels β hat; das Ende der beiden genannten Wände kann verschiedene Winkel β2, β1 formen.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der 5 kann der Brenner in seinem zentralen Teil mehrere Leitungen zur Brennstoffversorgung aufweisen, die die zentrale Versorgungsleitung 11' mit Primärluft queren und durch den Stabilisator 3 münden; es kann sich einerseits um wenigstens eine Leitung 10'₁ handeln, die es ermöglicht, dass dort ein Rohr zur Versorgung mit flüssigem Brennstoff 10₁ gleitet, andererseits um wenigstens eine Leitung 10'₂ , die es ermöglicht, dort direkt festen, pulverigen Brennstoff, wie zuvor angegeben, zu injizieren, und schließlich um eine Leitung 12, die ein Mittel zum Anzünden des Brenners zum Starten der Verbrennung von Brennstoffen in den anderen Leitungen bildet. Erfindungsgemäß kann der Brenner weitere Öffnungen 6 zur zusätzlichen Versorgung mit Gas aufweisen, die die genannten Brennstoffversorgungsleitungen 10', 12 aufweisen; und jede der Enden der Leitungen kann mit einer der beschriebenen Vorrichtungen in den 2 bis 4 und 7 bis 11 ausgerüstet sein, vorausgesetzt, dass die Zündleitung 12 keine solche Öffnung 6 zur zusätzlichen Gasversorgung aufweisen kann.
Andererseits ist es für die zusätzlichen Gasversorgungsleitungen 6', die kondensierbare saure Elemente, wie H₂SO₄ oder HCl enthalten können, wichtig, ein übertriebenes Abkühlen und die Kondensation dieser Bestandteile gegen die Wände der Leitungen zu vermeiden, da diese eine Korrosion und ihre schnelle Zerstörung hervorrufen können; um dies zu vermeiden, können die Wände isoliert werden, um zu vermeiden, dass sie nicht kühler sind als die Temperatur des Brennstoffs; hierfür kann man entweder die Wände der Leitungsrohre für Primärluft gegenüber den Leitungsrohren der Kreisläufe für festen oder gasförmigen Brennstoff isolieren, oder die Wände der letzteren Leitungen. Diese thermische Isolierung kann auf der Seite ausgeführt werden, welche nicht dem Verschleiß des festen oder gasförmigen Brennstoffs ausgesetzt ist, und ist vorzugsweise aus einem Schutzrohr mit geringer Dicke von ca. 0,5 bis 2 mm gebildet, und entweder aus einem Filzpapier oder isolierendem Karton mit sehr geringem Wärmekoeffizienten und einer Dicke in der Größenordnung von 2 bis 15 mm, oder durch den Schutz einer speziellen, temperaturbestän digen Farbschicht, die gleichermaßen einen sehr geringen Wärmekoeffizienten hat.
Die gesamten Vorkehrungen gemäß der vorliegenden Erfindung können auf jeden Brenner mit den bekannten Grundmerkmalen angewendet werden, wie sie eingangs beschrieben sind, und können weitere periphere Kreisläufe (außerhalb und den Stabilisator 3 umgebend) zur Brennstoffspeisung zu jenem des pulverigen Kohlenstoffs 15' haben, welche der einzige ist, der in dem als beigefügtes Beispiel genommenen Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Claims

Brenner mit wenigstens vier im Wesentlichen konzentrischen Leitungen (4', 5', 11', 15'), wobei diese vier Leitungen eine Primärluftzentralversorgungsleitung (11'), in welcher wenigstens ein eine Brennstoffzentralversorgungsleitung (10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12) formendes Rohr (10'') platziert ist, eine periphere Brennstoffversorgungsleitung (15'), die sich außerhalb der Primärluftzentralversorgungsleitung (11') befindet, eine Primärluftversorgungsleitung (5') mit im Wesentlichen axialer Zirkulation, die sich außerhalb aller Brennstoffversorgungsleitungen (10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12, 15') befindet, und eine Primärluftversorgungsleitung (4'), die Orientierungstrennwände zum Erzeugen eines Luftwirbeleffekts aufweist, und die sich außerhalb aller Brennstoffversorgungsleitungen (10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12, 15') befindet, umfassen, wobei der Brenner einen am Ausgang der Primärluftzentralversorgungsleitung (11') platzierten, von einem Rohr (11'') umgebenen, zentralen Stabilisator (3) mit Öffnungen (13), durch welche von der Primärluftzentralversorgungsleitung (11') stammende Primärluft mündet, umfasst, und welcher in radialer Richtung in Bezug auf jede Brennstoffzentralversorgungsöffnung (14) der Brennstoffzentralversorgungsleitung (10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12) vorragt, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens eine Zusatzgasversorgungsöffnung (6) umfasst, die sich außerhalb jeder Brennstoffzentralversorgungsleitung (10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12) und innerhalb des den Zentralstabilisator (3) umgebenden Rohrs (11'') befindet.
Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Zusatzgasversorgungsöffnungen (6) mittels einer Brennstoffversorgungsquelle mit Brennstoff versorgt wird.
Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Zusatzgasversorgungsöffnungen (6) mittels einer Primärluftversorgungsquelle mit Primärluft versorgt wird.
Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung wenigstens einer Zusatzprimärluftversorgung (6) von der Primärluftzentralversorgungsleitung (11') gespeist wird.
Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung wenigstens einer Zusatzgasversorgung (6) von einer Zusatzgasversorgungsleitung (6') gespeist wird, welche unabhängig von jeder anderen Gasversorgungsleitung (4', 5', 10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12, 13', 15') ausgeführt und von einem Zusatzrohr (6'') abgegrenzt ist.
Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatzgasversorgungsleitung (6') von dem den Zentralstabilisator (3) umgebenden Rohr (11'') abgegrenzt ist, und dass sich das Zusatzrohr (6'') innerhalb und konzentrisch des den Zentralstabilisator (3) umgebenden Rohrs (11'') befindet und die zugehörige Zusatzgasversorgungsleitung (6') von der Primärluftzentralversorgungsleitung (11') abgrenzt.
Brenner nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Zusatzgasversorgungsleitung (6') von einem eine Brennstoffzentralversorgungsleitung (10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12) formenden Rohr (10'') abgegrenzt ist, und dass sich das zugehörige Zusatzrohr (6'') außerhalb und konzen trisch dieses eine Brennstoffzentralversorgungsleitung (10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12) formenden Rohrs (10'') befindet, und diese Zusatzgasversorgungsleitung (6') von der zugehörigen Brennstoffzentralversorgungsleitung (10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12) abgrenzt.
Brenner nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eines der eine Zusatzgasversorgungsleitung (6') abgrenzenden Rohre (6'', 10'', 11'') in Bezug auf das, diese gleiche Zusatzgasversorgungsleitung (6') abgrenzende, andere Rohr (10'', 11'', 6'') beweglich ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Zusatzgasversorgungsöffnung (6) Vorrichtungen (9, 16) umfasst, die geeignet sind, diese Zusatzgasversorgungsöffnung (6) wenigstens teilweise zu verschließen.
Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Ende wenigstens eines Rohrs (6'', 10'', 11''), welches eine Zusatzgasversorgungsleitung (6') abgrenzt und eine Zusatzgasversorgungsöffnung (6) formt, eine Wand in Form eines divergenten Kegelstumpfes ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das axiale Ende wenigstens eines Rohrs (6'', 10'', 11''), welches eine Zusatzgasversorgungsleitung (6') abgrenzt und eine Zusatzgasversorgungsöffnung (6) formt, eine Wand in Form eines konvergenten Kegelstumpfes ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Zusatzgasversorgungsöffnung (6) Vorrichtungen (9, 17, 18) umfasst, die geeignet sind, den Gaseinstrom in der gewünschten Richtung zu leiten.
Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände der die Anordnung der Zusatzgasversorgungsleitungen (6') abgrenzenden Rohre (6'', 10'', 11'') thermisch isoliert sind.
Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass er ebenso viele Zusatzgasversorgungen (6) wie Brennstoffzentralversorgungsleitungen (10'; 10'₁ ; 10'₂ ; 12) aufweist.
Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Öffnungen (13), und gegebenenfalls den Zusatzgasversorgungsöffnungen (6) strömende Primärluft höchstens 20%, oder 10%, der Primärluft darstellt.