EP0252315B1 - Brennkammereinrichtung mit einer Vorbrennkammer für unterstöchiometrische Verbrennung - Google Patents
Brennkammereinrichtung mit einer Vorbrennkammer für unterstöchiometrische Verbrennung Download PDFInfo
- Publication number
- EP0252315B1 EP0252315B1 EP87108265A EP87108265A EP0252315B1 EP 0252315 B1 EP0252315 B1 EP 0252315B1 EP 87108265 A EP87108265 A EP 87108265A EP 87108265 A EP87108265 A EP 87108265A EP 0252315 B1 EP0252315 B1 EP 0252315B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- combustion
- combustion chamber
- air
- outlet duct
- fuel
- 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
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/02—Disposition of air supply not passing through burner
Definitions
- the invention relates to a two-part combustion chamber device in which a first part is designed as a pre-combustion chamber for substoichiometric combustion and a second part as an after-combustion chamber.
- DE-B-1 021 646 a cylindrical combustion chamber is known, at the head of which there is a hemispherical dome. Partial combustion at the outlet of the dome can take place in this.
- This dome is to be regarded as a kind of evaporation burner, ie the heat generated in the closed head is used to heat and evaporate most of the combustion air or fuel.
- the task of this dome is the formation of an eddy current and the associated generation of a negative pressure. This negative pressure is said to be conducive to an increased inflow of combustion air through the flame tube openings.
- the dome geometry of DE-B-1 021 646 is closely linked to the flame tube geometry, ie a cylinder, because it is decisive for the inflow of secondary air into this cylinder.
- CH-A-163 686 shows a burner for liquid fuels, in which an oil feed line extends below the bottom of an elongated trough in its longitudinal axis. From this, fuel is injected into the trough through a series of nozzles and burned there. The injection takes place along a slightly raised back compared to the two side parts.
- Two band-shaped air jets are introduced on both sides of the upper end of the tub. The lower air jets are directed inwards against the respective side parts, are deflected and then flow into the combustion chamber in the same direction as the fuel jets and thereby pre-burn the fuel.
- the two upper band-shaped air jets are directed transversely to the longitudinal axis of the burner and are used for afterburning in the combustion chamber.
- this disadvantage is to be avoided in that, by means of a special design of the pre-combustion chamber by means of an air and fuel layer, its wall is shielded from the ignited combustion mixture and the temperature near the wall is thereby reduced to values which are permissible for the material of the combustion chamber walls are.
- the injection nozzles are arranged at the end of injection lines, which branch off from a fuel ring line surrounding the outlet duct and open directly radially inward of the outlet opening of the combustion air duct into the housing, the axes of the injection nozzles being essentially parallel to the tangent to the respective are directed adjacent wall part of the housing, and wherein for the supply of additional air, an annular additional air channel arranged at the end of the outlet channel is present.
- the injection nozzles are arranged at the end of a fuel line which opens into the housing coaxially with the axis of symmetry thereof, the axes of the injection nozzles being directed in such a way that the fuel jets shield the combustion air blown into the housing from the ignited fuel mixture, and where the additional air is taken from the combustion air intended for the afterburning chamber.
- the housing 2 of the pre-combustion chamber 1 shown schematically in FIG. 1 shows the shape of a heart with a cut-off tip in an axial section through the axis of rotation of the rotary body. In their place, the housing ends in an outlet channel 3 for the incompletely burned fuel mixture generated in the housing 2.
- a fuel ring line 4 for the liquid fuel is provided in the lower part of the housing 2 at a distance from the same. This passes from a fuel tank (not shown) via a feed line 5 into the ring line 4. From this ring line, a number branches off, uniformly distributed over the circumference, hook-shaped curved injection lines 6, which end within the outlet channel 3 in injection nozzles 7, from which fuel jets 8 are approximately parallel emerge towards the inner surface of the housing 2. Radially inward of the injection lines 6 is a rotating body formed baffle 9, which, together with the outer surface of the housing 2, defines an annular combustion air duct 10 in its lower part. The flow arrows 11 symbolize the combustion air, which is preheated in the channel 10 and, after a deflection at the lower end of the housing 2, flows upward approximately parallel to the housing wall and mixes with the fuel jet 8.
- Another rotationally symmetrical baffle plate 12 which surrounds the injection lines 6, delimits with the first-mentioned baffle plate 9 an annular additional air duct 13 through which air, represented by the flow arrows 14, is admixed to the preburned fuel mixture in the region of the outlet duct 3 in a stoichiometric ratio. This mixture then reaches a post-combustion chamber 16, part of the housing of which is shown, for complete combustion.
- the mechanism of shielding the wall of the housing 2 from the high combustion temperatures that occur during the substoichiometric pre-combustion is based on the tangential injection of the combustion air, which takes place over the entire inner circumference of the housing 2, which creates a vortex ring with a toroidal vortex core 15, the Cross section in Fig. 1 is symbolized by the two circles with dashed double hatching.
- this vortex core contains very hot gases, the centrifugal effect causing a stratification of the combustion gases of different temperatures or densities, which can only balance themselves out very slowly from the inside out.
- Such a compensation of the temperature or density from the inside out is, however, in stationary operation suppressed by the constantly supplied fuel / air mixture.
- the vortex core 15 also acts as an ignition source, by means of which the substoichiometric fuel / air mixture is ignited.
- Fuel injection radially inward of the combustion air layer close to the wall isolates it from the core of the incompletely burned combustion mixture to approximately the lower half of the housing 2, so that the latter cannot continue to burn with air from the layer close to the wall and only becomes ignitable again after additional air has been mixed in from the additional air duct 13 , whereby it can be completely burned in the afterburning chamber 16.
- the speed of the air injection into the pre-combustion chamber 1 should be significantly higher than the flame propagation speed, which creates a spiral flame front, which ideally does not hit the inner surface of the housing 2. At the time of ignition, the mixing process has progressed so far that lean mixture zones no longer occur.
- Fig. 2 shows a pre-combustion chamber 17 of a simplified design, in which the liquid fuel through a Axis of symmetry of the housing 18 coaxial fuel line 19 is fed to the injection nozzles 20 arranged at the end thereof. While the air for the pre-combustion is blown into the housing 18 close to the wall from below, as in the embodiment according to FIG. 1, the fuel is injected in the opposite direction from above at high speed.
- the nozzle axes are oriented in such a way that the air jets near the wall are also shielded from the burning mixture ignited in the center.
- Such a pre-combustion chamber 17 can advantageously be combined with gas burners arranged uniformly distributed over the circumference, two of which are shown in FIG.
- the fuel gas flowing in through the gas burner is indicated by the arrows 22, the combustion air by the arrows 23.
- the combustion air flow is dimensioned such that it is at least sufficient for the complete combustion of the gas and for the post-combustion of the incompletely burned combustion mixture flowing out of the pre-combustion chamber in the after-combustion chamber 24.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine zweiteilige Brennkammereinrichtung, bei welcher ein erster Teil als Vorbrennkammer für unterstöchiometrische Verbrennung und ein zweiter Teil als Nachbrennkammer ausgebildet ist.
- Aus der DE-B-1 021 646 ist eine zylindrische Brennkammer bekannt, an deren Kopf sich eine halbkugelförmige Kuppel befindet. In dieser kann eine teilweise Verbrennung am Austritt der Kuppel stattfinden. Diese Kuppel ist als eine Art Verdampfungsbrenner anzusehen, d.h. die in dem abgeschlossenen Kopf erzeugte Hitze wird zum Erwärmen und Verdampfen des grössten Teiles der Verbrennungsluft bzw. des Kraftstoffes benutzt. Die Aufgabe dieser Kuppel ist in der Bildung eines Wirbelstromes und der damit verbundenen Erzeugung eines Unterdruckes zu sehen. Dieser Unterdruck soll förderlich sein für ein vermehrtes Einströmen von Verbrennungsluft durch die Flammrohröffnungen. Die Kuppelgeometrie der DE-B-1 021 646 ist eng gekoppelt mit der Flammrohrgeometrie, d.h. einem Zylinder, denn sie ist massgebend für das Einströmen der Sekundärluft in diesen Zylinder.
- Die CH-A-163 686 zeigt einen Brenner für flüssige Brennstoffe, bei dem sich unterhalb des Bodens einer länglichen Wanne in deren Längsachse eine Ölzufuhrleitung erstreckt. Aus dieser wird durch eine Reihe von Düsen Brennstoff in die Wanne gespritzt und darin verbrannt. Die Einspritzung erfolgt längs einer gegenüber den beiden Seitenpartien etwas erhöhten Rückens. Beidseits des oberen Endes der Wanne werden zwei bandförmige Luftstrahlen eingeführt. Die unteren Luftstrahlen sind nach innen gegen die jeweilige Seitenpartien gerichtet, werden umgelenkt und strömen dann in gleicher Richtung wie die Brennstoffstrahlen in den Brennraum und vorverbrennen dabei den Brennstoff. Die beiden oberen bandförmigen Luftstrahlen sind quer zur Brennerlängsachse gerichtet und dienen der Nachverbrennung im Brennraum.
- Bei hohen Temperaturen ablaufende Verbrennungsvorgänge verursachen unzulässig hohe NOx-Emissionen, deren Vermeidung bzw. Verringerung heutzutage aus Gründen des Umweltschutzes in gewissen Ländern behördlicherseits vorgeschrieben wird. Davon betroffen sind hauptsächlich industrielle Feuerungsanlagen und insbesondere auch Gasturbinen. Für letztere sind bei Gasfeuerungen daher Vormischbrenner entwickelt worden. Diese Technik der Vormischverbrennung ist die aussichtsreichste Methode für eine namhafte Verringerung der NOx-Bildung bei gasförmigen Brennstoffen.
- Für flüssige Brennstoffe ist diese Technik wegen der kurzen Zündverzugszeiten - bei hohem Druck tritt eine Dieselzündung auf - praktisch nicht anwendbar. Für eine schadstoffarme Verbrennung flüssiger Brennstoffe mussten daher andere Möglichkeiten gefunden werden. Ein aussichtsreiches Verfahren scheint darin zu bestehen, dass man die Verbrennung in zwei Phasen ablaufen lässt. Bei dieser sogenannten Zweistufenverbrennung wird der Brennstoff in einer Vorbrennkammer bei unterstöchiometrischen Gemischbedingungen vorverbrannt, z.B. bei einer Luftzahl λ = 0,7. Bei einer solchen, stark unterstöchiometrischen Verbrennung entsteht nur sehr wenig NOx, wogegen bei einem annähernd stöchiometrischen Gemisch, d.h., mit λ in der Nähe von 1, sehr viel NOx gebildet wird. Bei Verbrennungsvorgängen mit λ >> 1, also mit grossem Luftüberschuss und entsprechend kühler Flamme, entsteht ebenfalls nur wenig NOx.
- Die bei der Bildung von NOx beteiligten Reaktionen laufen relativ langsam ab, so dass eine hohe Produktionsrate von NOx, die bei λ = 1 auftritt, durch sehr rasche Zumischung von Luft in das am Ende der Vorbrennkammer ausströmende Gemisch aus Verbrennungsgasen und noch unverbranntem Brennstoff vermieden werden kann. Das dadurch gebildete überstöchiometrische Brennstoff/Luft-Gemisch mit λ >> 1 wird dann in einer zweiten Brennkammer nachverbrannt. Die damit angestrebte Reduktion der NOx-Bildung durch eine solche zweistufige Verbrennung hat sich experimentell bestätigt, siehe hiezu den Aufsatz von R.E.Johns "Gasturbine Engines Emissions-Problems, Progress and Future" in der Zeitschrift "Progr. Energy Combust. Sci.", Vol. IV, 1978, pp. 73-113. Bei der praktischen Anwendung dieser Idee tritt jedoch die Schwierigkeit auf, dass die Vorverbrennung extrem hohe Temperaturen mit entsprechend sehr hoher Erhitzung der Vorbrennkammerwände erzeugt. Die bei normalen Brennkammern üblichen Kühlmethoden, wie Filmkühlung und Konvektionskühlung, sind für solche Vorbrennkammern ungeeignet, weil die dabei in das Brenngemisch gelangende Kühlluft die Luftzahl in den nahestöchiometrischen Bereich bringt, was wiederum zu stärkerer NOx-Bildung führt, die ja aber durch die unvollständige Vorverbrennung verringert werden soll.
- Mit der vorliegenden Erfindung soll dieser Nachteil vermieden werden, indem durch eine spezielle Gestaltung der Vorbrennkammer durch eine Luft- und Brennstoffschicht eine Abschirmung ihrer Wandung gegenüber dem entzündeten Brenngemisch erreicht und dadurch die Temperatur in Wandnähe auf Werte reduziert wird, die für den Werkstoff der Brennkammerwände zulässig sind.
- Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 gelöst.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer solchen Brennkammereinrichtung sind die Einspritzdüsen am Ende von Einspritzleitungen angeordnet, welche von einer den Austrittskanal umgebenden Brennstoffringleitung abzweigen und unmittelbar radial einwärts der Austrittsöffnung des Verbrennungsluftkanals in das Gehäuse einmünden, wobei die Achsen der Einspritzdüsen im wesentlichen parallel zur Tangente an den jeweils benachbarten Wandteil des Gehäuses gerichtet sind, und wobei für die Zufuhr von Zusatzluft ein am Ende des Austrittskanals angeordneter, ringförmiger Zusatzluftkanal vorhanden ist.
- Bei einer baulich einfacheren Ausführung sind die Einspritzdüsen am Ende einer Brennstoffleitung angeordnet, die koaxial zur Symmetrieachse des Gehäuses in dieses einmündet, wobei die Achsen der Einspritzdüsen so gerichtet sind, dass die Brennstoffstrahlen die in das Gehäuse eingeblasene Verbrennungsluft gegenüber dem entzündeten Brenngemisch abschirmen, und wobei die Zusatzluft der für die Nachbrennkammer bestimmten Verbrennungsluft entnommen wird.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- schematisch eine Vorbrennkammer mit einer am Austrittskanal angeordneten Ringleitung für die Brennstoffzuführung, und die
- Fig. 2
- ebenfalls schematisch eine erfindungsgemässe Brennkammereinrichtung mit einer Vorbrennkammer mit zentraler Brennstoffeinspritzung und einer für Gasbetrieb eingerichteten Nachbrennkammer.
- Das Gehäuse 2 der in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorbrennkammer 1 zeigt in einem durch die Drehachse des Rotationskörpers gelegten Axialschnitt die Form eines Herzens mit abgeschnittener Spitze. An deren Stelle endet das Gehäuse in einem Austrittskanal 3 für das im Gehäuse 2 erzeugte, unvollständig verbrannte Brenngemisch.
- Im unteren Teil des Gehäuses 2 ist mit einem Abstand zu demselben eine Brennstoffringleitung 4 für den flüssigen Brennstoff vorgesehen. Dieser gelangt aus einem nicht dargestellten Brennstofftank über eine Zuführleitung 5 in die Ringleitung 4. Von dieser Ringleitung zweigt eine Anzahl gleichmässig über den Umfang verteilter, hakenförmig gekrümmter Einspritzleitungen 6 ab, die innerhalb des Austrittskanals 3 in Einspritzdüsen 7 enden, aus denen Brennstoffstrahlen 8 annähernd parallel zur Innenfläche des Gehäuses 2 austreten. Radial einwärts der Einspritzleitungen 6 befindet sich ein als Rotationskörper ausgebildetes Leitblech 9, das zusammen mit der Aussenfläche des Gehäuses 2 in dessen unterem Teil einen ringförmigen Verbrennungsluftkanal 10 begrenzt. Die Strömungspfeile 11 versinnbildlichen die Verbrennungsluft, die im Kanal 10 vorgewärmt wird und nach einer Umlenkung am unteren Ende des Gehäuses 2 innerhalb desselben etwa parallel zur Gehäusewand nach oben strömt und sich mit dem Brennstoffstrahl 8 vermischt.
- Ein weiteres rotationssymmetrisches Leitblech 12, das die Einspritzleitungen 6 umschliesst, begrenzt mit dem erstgenannten Leitblech 9 einen ringförmigen Zusatzluftkanal 13, durch den dem vorverbrannten Brenngemisch im Bereich des Austrittskanals 3 Luft, dargestellt durch die Strömungspfeile 14, in überstöchiometrischem Verhältnis zugemischt wird. Dieses Gemisch gelangt dann in einer Nachbrennkammer 16, von der ein Teil des Gehäuses dargestellt ist, zur vollständigen Verbrennung.
- Der Mechanismus der Abschirmung der Wand des Gehäuses 2 gegen die hohen Verbrennungstemperaturen, die bei der unterstöchiometrischen Vorverbrennung auftreten, beruht auf der über den ganzen inneren Umfang des Gehäuses 2 stattfindenden, tangentialen Einblasung der Verbrennungsluft, die einen Wirbelring erzeugt mit einem torusförmigen Wirbelkern 15, dessen Querschnitt in Fig. 1 durch die beiden Kreise mit strichlierter Doppelschraffur symbolisiert wird. Dieser Wirbelkern enthält bei gezündetem Brennstoff sehr heisse Gase, wobei die Zentrifugalwirkung eine Schichtung der Verbrennungsgase von unterschiedlicher Temperatur bzw. Dichte verursacht, die sich nur sehr langsam von innen nach aussen ausgleichen können. Ein solcher Ausgleich der Temperatur bzw. Dichte von innen nach aussen wird jedoch im stationären Betrieb durch das ständig nachgelieferte Brennstoff/Luft-Gemisch unterdrückt. Es findet also eine stationäre Selbstabschirmung statt, die den Gehäusewerkstoff vor unzulässiger Ueberhitzung schützt. Der Wirbelkern 15 wirkt im stationären Betrieb auch als Zündquelle, durch die das unterstöchiometrische Brennstoff/Luft-Gemisch entflammt wird. Durch Brennstoffeinspritzung radial einwärts der wandnahen Verbrennungsluftschicht wird diese etwa bis zur unteren Hälfte des Gehäuses 2 vom Kern des unvollständig verbrannten Brenngemisches isoliert, so dass letzteres nicht mit Luft aus der wandnahen Schicht weiterbrennen kann und erst nach Zumischung von Zusatzluft aus dem Zusatzluftkanal 13 wieder zündfähig wird, wodurch es in der Nachbrennkammer 16 vollständig verbrannt werden kann.
- Die Geschwindigkeit der Lufteinblasung in die Vorbrennkammer 1 soll wesentlich höher sein als die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit, was eine spiralförmige Flammenfront erzeugt, die im Idealfall nicht auf die Innenfläche des Gehäuses 2 trifft. Zum Zeitpunkt der Zündung ist der Mischvorgang bereits so weit fortgeschritten, dass keine mageren Gemischzonen mehr auftreten.
- Wie bereits oben erwähnt, wird dem nur teilweise verbrannten Brenngemisch im Bereich des Austrittskanals 3 aus dem Zusatzluftkanal 13 soviel Luft zugemischt, dass die vollständige Verbrennung in einer Nachbrennkammer stark überstöchiometrisch mit λ > > 1 stattfinden kann. In den so verdünnten Abgasen ist dadurch eine NOx-Bildung weitgehend unterdrückt.
- Die Fig. 2 zeigt eine Vorbrennkammer 17 vereinfachter Bauart, bei der der flüssige Brennstoff durch eine zur Symmetrieachse des Gehäuses 18 koaxiale Brennstoffleitung 19 den am Ende derselben angeordneten Einspritzdüsen 20 zugeführt wird. Während die Luft für die Vorverbrennung gleich wie bei der Ausführung nach Fig. 1 von unten her wandnah in das Gehäuse 18 eingeblasen wird, erfolgt die Brennstoffeinspritzung in umgekehrter Richtung von oben her mit grosser Geschwindigkeit. Die Düsenachsen sind dabei so gerichtet, dass ebenfalls eine Abschirmung der wandnahen Luftstrahlen gegen das im Zentrum entflammte Brenngemisch stattfindet. Eine solche Vorbrennkammer 17 kann vorteilhaft mit über den Umfang gleichmässig verteilt angeordneten Gasbrennern kombiniert werden, von denen in Fig. 2 zwei mit 21 bezeichnete dargestellt sind. Das durch die Gasbrenner zuströmende Brenngas ist dabei durch die Pfeile 22, die Verbrennungsluft durch die Pfeile 23 angedeutet. Der Verbrennungsluftstrom ist so bemessen, dass er mindestens zur vollständigen Verbrennung des Gases und zur Nachverbrennung des aus der Vorbrennkammer ausströmenden, unvollständig verbrannten Brenngemisches in der Nachbrennkammer 24 genügt.
Claims (3)
- Zweiteilige Brennkammereinrichtung, bestehend aus- einem ersten Teil in Form eines Rotationskörpers,- einem zweiten, als Nachbrenner (16, 24) ausgebildeten Teil,- wobei der Austrittskanal (3) des Rotationskörpers in die Nachbrennkammer mündet,- wobei sich über die Berandung des Austrittskanals ein Verbrennungsluftkanal (10) erstreckt, dessen Austrittsöffnungen längs der genannten Berandung des Austrittskanals so angeordnet sind, dass die Verbrennungsluft im Randbereich des Austrittskanals tangential zur inneren Begrenzung des Rotationskörpers in diesen einströmen kann,- wobei im Rotationskörper Einspritzdüsen (7, 20) für einen flüssigen Brennstoff vorgesehen sind,- wobei Mittel (13) zur Zufuhr von Zusatzluft in das vorverbrannte Brenngemisch nach dessen Austritt aus dem Austrittskanal vorhanden sind,- wobei der Rotationskörper als Vorbrennkammer (1, 17) für eine unterstöchiometrische Verbrennung ausgebildet ist,- wozu das Gehäuse (2) der Vorbrennkammer in einem durch die Drehachse des Rotationskörpers gelegten Axialschnitt die Form eines Herzens mit abgeschnittener Spitze aufweist,- wozu der Verbrennungsluftkanal (10) für die tangentiale Lufteinströmung einerseits durch die abgeschnittene Spitze der Herzform am unteren Teil des Gehäuses (2) und andererseits durch ein als Rotationskörper geformtes Leitblech (9) gebildet ist,- und wozu die Achsen der im Rotationskörper angeordneten Einspritzdüsen (7, 20) derart orientiert sind, dass die Brennstoffstrahlen die in die Vorbrennkammer einströmende Verbrennungsluft gegenüber dem entzündeten Brenngemisch abschirmen,- wobei der Austrittskanal (3), in den die abgeschnittene Spitze der Herzform mündet, kreisringzylindrisch ist,- und wobei in der sich an den Austrittskanal (3) anschliessenden Nachbrennkammer (16, 24) das aus der Vorbrennkammer abströmende Brenngemisch mit grossem Luftüberschuss vollständig verbrennbar ist.
- Brennkammereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüsen (7) am Ende von Einspritzleitungen (6) angeordnet sind, welche von einer den Austrittskanal (3) umgebenden Brennstoffringleitung (4) abzweigen und unmittelbar radial einwärts der Austrittsöffnung des Verbrennungsluftkanals (10) in das Gehäuse (2) einmünden, dass die Achsen der Einspritzdüsen (7) im wesentlichen parallel zur Tangente an den jeweils benachbarten Wandteil des Gehäuses (2) gerichtet sind, und dass für die Zufuhr von Zusatzluft ein am Ende des Austrittskanals (3) angeordneter, ringförmiger Zusatzluftkanal (13) vorhanden ist.
- Brennkammereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüsen (20) am Ende einer Brennstoffleitung (19) angeordnet sind, die koaxial zur Symmetrieachse des Gehäuses (18) in dieses einmündet, dass die Achsen der Einspritzdüsen (20) so gerichtet sind, dass die Brennstoffstrahlen die in das Gehäuse (18) eingeblasene Verbrennungsluft gegenüber dem entzündeten Brenngemisch abschirmen, und dass die Zusatzluft der für die Nachbrennkammer (24) bestimmten Verbrennungsluft (23) entnommen wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH2748/86 | 1986-07-08 | ||
CH2748/86A CH671449A5 (de) | 1986-07-08 | 1986-07-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0252315A1 EP0252315A1 (de) | 1988-01-13 |
EP0252315B1 true EP0252315B1 (de) | 1992-10-07 |
Family
ID=4240721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP87108265A Expired - Lifetime EP0252315B1 (de) | 1986-07-08 | 1987-06-08 | Brennkammereinrichtung mit einer Vorbrennkammer für unterstöchiometrische Verbrennung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4894005A (de) |
EP (1) | EP0252315B1 (de) |
JP (1) | JPS6325418A (de) |
CH (1) | CH671449A5 (de) |
DE (1) | DE3782097D1 (de) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5114404A (en) * | 1990-07-24 | 1992-05-19 | Paxton Gerald R | Multifunctional retractable needle type general purpose disabling syringe having enhanced safety features and related method of operation |
EP0593816B1 (de) * | 1992-10-23 | 1997-04-16 | Asea Brown Boveri Ag | Brenner mit elektrischer Zündeinrichtung |
DE4416650A1 (de) * | 1994-05-11 | 1995-11-16 | Abb Management Ag | Verbrennungsverfahren für atmosphärische Feuerungsanlagen |
DE19502796B4 (de) * | 1995-01-30 | 2004-10-28 | Alstom | Brenner |
EP0982544B1 (de) * | 1998-08-27 | 2003-06-18 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Brenneranordnung für eine Gasturbine |
US6874452B2 (en) | 2002-01-15 | 2005-04-05 | Joseph S. Adams | Resonant combustion chamber and recycler for linear motors |
US7168949B2 (en) * | 2004-06-10 | 2007-01-30 | Georgia Tech Research Center | Stagnation point reverse flow combustor for a combustion system |
US20080092544A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Lean Flame, Inc. | Premixer for gas and fuel for use in combination with energy release/conversion device |
US8015814B2 (en) * | 2006-10-24 | 2011-09-13 | Caterpillar Inc. | Turbine engine having folded annular jet combustor |
JP5296320B2 (ja) * | 2007-01-30 | 2013-09-25 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 逆流噴射機構を有するシステム及び燃料及び空気を噴射する方法 |
EP2006606A1 (de) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Drallfreie Stabilisierung der Flamme eines Vormischbrenners |
RU2526410C2 (ru) | 2009-09-13 | 2014-08-20 | Лин Флейм, Инк. | Способ поэтапного изменения подачи топлива в устройстве с камерой сгорания |
RU2633982C1 (ru) * | 2016-06-29 | 2017-10-20 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US871070A (en) * | 1903-01-16 | 1907-11-12 | Hawley Down Draft Furnace Company | Furnace. |
US792642A (en) * | 1903-06-20 | 1905-06-20 | William Erastus Williams | Melting-furnace. |
US1052588A (en) * | 1911-04-12 | 1913-02-11 | John Janicki | Hydrocarbon power-generator. |
CH163686A (de) * | 1932-09-08 | 1933-08-31 | Fricker Fritz | Brenner für flüssige Brennstoffe. |
US1987400A (en) * | 1933-01-07 | 1935-01-08 | Charles B Hillhouse | Method of burning oil as city gas |
US2143259A (en) * | 1937-06-21 | 1939-01-10 | Clarkson Alick | Fluid burner |
US2217649A (en) * | 1939-06-05 | 1940-10-08 | Robert H Goddard | Combustion chamber for rocket apparatus |
US2346333A (en) * | 1942-08-07 | 1944-04-11 | Bruno A Schaumann | Hydrocarbon burner |
US2456402A (en) * | 1942-10-20 | 1948-12-14 | Daniel And Florence Guggenheim | Combustion chamber and means for supplying plural liquid fuels thereto |
US2483780A (en) * | 1946-10-30 | 1949-10-04 | Benjamin J Parmele | Cyclone burner |
US2694291A (en) * | 1948-02-07 | 1954-11-16 | Henning C Rosengart | Rotor and combustion chamber arrangement for gas turbines |
US2635564A (en) * | 1948-09-15 | 1953-04-21 | Power Jets Res & Dev Ltd | Combustion system for pulverulent fuel |
US2715816A (en) * | 1950-10-27 | 1955-08-23 | Ruston & Hornsby Ltd | Combustion chamber for use with internal combustion turbines |
US2651913A (en) * | 1951-03-13 | 1953-09-15 | Solar Aircraft Co | Gas turbine combustion chamber |
US2778327A (en) * | 1953-02-27 | 1957-01-22 | Babcock & Wilcox Co | Cyclone furnace |
DE1021646B (de) * | 1953-12-07 | 1957-12-27 | Gen Elek C Company | Brennkammer |
DE1000189B (de) * | 1955-06-28 | 1957-01-03 | Bmw Studiengesellschaft Fuer T | Gasturbine, insbesondere Kleingasturbine |
US2869629A (en) * | 1955-12-08 | 1959-01-20 | Gen Electric | Burner assembly |
US2933296A (en) * | 1955-12-27 | 1960-04-19 | Carleton D Spangler | Apparatus for producing an insulated stream of hot fluid |
US2967394A (en) * | 1959-12-14 | 1961-01-10 | Gen Electric | Combustion apparatus |
US3306334A (en) * | 1965-04-26 | 1967-02-28 | Goubsky Gregory Michael | Space heaters |
FR2203023B1 (de) * | 1972-10-13 | 1976-08-20 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | |
US3808803A (en) * | 1973-03-15 | 1974-05-07 | Us Navy | Anticarbon device for the scroll fuel carburetor |
US4035137A (en) * | 1973-04-26 | 1977-07-12 | Forney Engineering Company | Burner unit |
DE2341904B2 (de) * | 1973-08-18 | 1978-07-27 | Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh, 8000 Muenchen | Brennkammer für Gasturbinentriebwerke |
DE2511172A1 (de) * | 1975-03-14 | 1976-09-30 | Daimler Benz Ag | Filmverdampfungs-brennkammer |
JPS5217219A (en) * | 1975-07-31 | 1977-02-09 | Nisshin Steel Co Ltd | Exhaust-gas recycle type low-nox burner |
US4040252A (en) * | 1976-01-30 | 1977-08-09 | United Technologies Corporation | Catalytic premixing combustor |
US4098075A (en) * | 1976-06-01 | 1978-07-04 | United Technologies Corporation | Radial inflow combustor |
SU589452A1 (ru) * | 1976-06-03 | 1978-01-25 | Тольяттинский политехнический институт | Вихрева камера сгорани |
JPS5913641B2 (ja) * | 1978-05-22 | 1984-03-31 | 三菱電機株式会社 | 燃焼装置 |
JPS56119404A (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-19 | Toshio Uchino | Rotary swirling combustion boiler |
GB2098719B (en) * | 1981-05-20 | 1984-11-21 | Rolls Royce | Gas turbine engine combustion apparatus |
US4504211A (en) * | 1982-08-02 | 1985-03-12 | Phillips Petroleum Company | Combination of fuels |
US4606720A (en) * | 1984-09-17 | 1986-08-19 | Foster-Miller, Inc. | Pre-vaporizing liquid fuel burner |
US4683541A (en) * | 1985-03-13 | 1987-07-28 | David Constant V | Rotary fluidized bed combustion system |
-
1986
- 1986-07-08 CH CH2748/86A patent/CH671449A5/de not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-06-08 EP EP87108265A patent/EP0252315B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-08 DE DE8787108265T patent/DE3782097D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-18 US US07/063,480 patent/US4894005A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-07-08 JP JP62168937A patent/JPS6325418A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH671449A5 (de) | 1989-08-31 |
JPS6325418A (ja) | 1988-02-02 |
US4894005A (en) | 1990-01-16 |
DE3782097D1 (de) | 1992-11-12 |
EP0252315A1 (de) | 1988-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69412572T2 (de) | Hybridbrenner einer Gasturbine | |
DE69306950T2 (de) | Brennkammer und verfahren dafür | |
DE69632111T2 (de) | Vormischbrenner für eine Gasturbinen-Brennkammer mit niedriger Schadstoffemission | |
DE69405281T2 (de) | Vormischbrennkammer mit konzentrischen Ringkanälen | |
DE19533055B4 (de) | Doppelbrennstoffmischer für eine Gasturbinenbrennkammer | |
EP0576697B1 (de) | Brennkammer einer Gasturbine | |
DE69828916T2 (de) | Emissionsarmes Verbrennungssystem für Gasturbinentriebwerke | |
DE69513542T2 (de) | Brennstoffdüse | |
EP0193838B1 (de) | Brenneranordnung für Feuerungsanlagen, insbesondere für Brennkammern von Gasturbinenanlagen sowie Verfahren zu ihrem Betrieb | |
DE19903770B4 (de) | Vergasungsbrenner für einen Gasturbinenmotor | |
DE69834621T2 (de) | Gasturbinenbrenner mit niedrigem NOx Ausstoss | |
DE69830131T2 (de) | Drallerzeuger ohne Venturi | |
EP1436546B1 (de) | Brenner für synthesegas | |
EP0252315B1 (de) | Brennkammereinrichtung mit einer Vorbrennkammer für unterstöchiometrische Verbrennung | |
EP0924470B1 (de) | Vormischbrennkammer für eine Gasturbine | |
DE4110759A1 (de) | Magere, abgestufte verbrennungsvorrichtung | |
DE2940431A1 (de) | Brennkammer mit abgestufter brennstoffeinspritzung und verfahren zum betreiben einer hochtemperaturbrennkammer | |
EP0029619A1 (de) | Brennkammer einer Gasturbine mit Vormisch/Vorverdampf-Elementen | |
DE2555007A1 (de) | Brennkammer und verfahren zum erzeugen einer emissionsarmen verbrennung | |
EP0571782A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Brennkammer einer Gasturbine | |
DE3841269A1 (de) | Brennstoffduese mit katalytischem glueheinsatz | |
DE2555085A1 (de) | Brennkammer und verfahren zum erzeugen einer emissionsarmen verbrennung | |
EP1800061B1 (de) | Brenner für fluidische brennstoffe und verfahren zum betreiben eines derartigen brenners | |
EP0433789A1 (de) | Verfahren für eine Vormischverbrennung eines flüssigen Brennstoffes | |
EP0392158A2 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Feuerungsanlage mit fossilen Brennstoffen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CH DE GB LI NL SE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19880701 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19900207 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): CH DE GB LI NL SE |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 3782097 Country of ref document: DE Date of ref document: 19921112 |
|
GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 19921216 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 19930512 Year of fee payment: 7 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Payment date: 19930524 Year of fee payment: 7 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Payment date: 19930630 Year of fee payment: 7 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19930819 Year of fee payment: 7 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 19930917 Year of fee payment: 7 |
|
26N | No opposition filed | ||
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Effective date: 19940608 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Effective date: 19940609 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LI Effective date: 19940630 Ref country code: CH Effective date: 19940630 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Effective date: 19950101 |
|
EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 87108265.7 Effective date: 19950110 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 19940608 |
|
NLV4 | Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Effective date: 19950301 |
|
EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 87108265.7 |