EP0256451B1 - Process and device for the production of an inflammable gaseous mixture of liquid fuel, water vapour and combustion air - Google Patents

Process and device for the production of an inflammable gaseous mixture of liquid fuel, water vapour and combustion air Download PDF

Info

Publication number
EP0256451B1
EP0256451B1 EP87111466A EP87111466A EP0256451B1 EP 0256451 B1 EP0256451 B1 EP 0256451B1 EP 87111466 A EP87111466 A EP 87111466A EP 87111466 A EP87111466 A EP 87111466A EP 0256451 B1 EP0256451 B1 EP 0256451B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
fuel
combustion air
combustion
water
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
Application number
EP87111466A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0256451A1 (en
Inventor
Siegfried Dr. Förster
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.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Forschungszentrum Juelich GmbH
Kernforschungsanlage Juelich GmbH
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
Application filed by Forschungszentrum Juelich GmbH, Kernforschungsanlage Juelich GmbH filed Critical Forschungszentrum Juelich GmbH
Publication of EP0256451A1 publication Critical patent/EP0256451A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0256451B1 publication Critical patent/EP0256451B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/44Preheating devices; Vaporising devices
    • F23D11/441Vaporising devices incorporated with burners
    • F23D11/448Vaporising devices incorporated with burners heated by electrical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/44Preheating devices; Vaporising devices
    • F23D11/441Vaporising devices incorporated with burners
    • F23D11/443Vaporising devices incorporated with burners heated by the main burner flame

Definitions

  • the evaporator To evaporate the fuel in superheated steam, the evaporator has a first evaporator area, which serves exclusively for water evaporation, and a downstream second evaporator area, through which the generated water vapor flows, into which the fuel evaporates.
  • the surface serving for fuel evaporation is to be dimensioned such that its temperature is only slightly above the desired temperature for the fuel vapor / water vapor mixture, so that no temperature occurs in the fuel which leads to the formation of cracked products in the fuel.
  • Residue-free evaporation is preferably achieved in that the two evaporator areas are arranged in such a way that the media evaporate when the flow is directed downward.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Brennstoffdampf und Wasserdampf enthaltenden, nach Zumischen von Verbrennungsluft brennbaren Gasgemisches. Die Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, ist im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben.The invention relates to a device for producing a gas mixture containing fuel vapor and water vapor, which is combustible after admixing combustion air. The device from which the invention is based is specified in the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Heizöl durch Zufuhr von Verdampfungsenergie zu verdampfen und anschließend mit Verbrennungsluft zu vermischen. Zur vollständigen Verdampfung des Heizöls sind jedoch verhältnismäßig hohe Siedetemperaturen erforderlich, die das Entstehen von Crackprodukten verursachen. Die Crackprodukte bestehen im wesentlichen aus Koks, der sich im Verdampfungsraum absetzt und nicht ohne weiteres wieder entfernt werden kann.It is known to evaporate heating oil by supplying vaporization energy and then to mix it with combustion air. To completely evaporate the heating oil, however, relatively high boiling temperatures are required, which cause the formation of cracked products. The cracked products consist essentially of coke, which settles in the evaporation chamber and cannot be easily removed again.

Bekannt ist es auch, flüssigen Brennstoff in einen erwärmten Verbrennungsluftstrom zu verdampfen, vgl. DE-PS 3 122 770. Bei diesem Verfahren ist die Überführung des Brennstoffs in die Verbrennungsluft bei wesentlich niedrigeren Temperaturen möglich. Die Temperaturen betragen bei Heizöl etwa nur den halben Wert der maximalen Siedetemperatur des flüssigen Brennstoffs. Es bilden sich aber durch Reaktionen des Heizöls mit dem in der Verbrennungsluft enthaltenen Sauerstoff im Heizöl langkettige Kohlenwasserstoffe, die sich auf dem vorgenannten niedrigen Temperaturniveau in die Verbrennungsluft nicht mehr verdampfen lassen. Es verbleibt somit ein nach dem gleichen Verfahren nicht mehr weiterverarbeitbarer Ölrest.It is also known to vaporize liquid fuel in a heated combustion air stream, cf. DE-PS 3 122 770. With this method, the transfer of the fuel into the combustion air is possible at much lower temperatures. The temperatures for heating oil are only half of the maximum boiling point of the liquid fuel. However, reactions of the heating oil with the oxygen contained in the combustion air form long-chain hydrocarbons in the heating oil, which can no longer be evaporated into the combustion air at the aforementioned low temperature level. This leaves an oil residue that can no longer be processed by the same method.

Aus US-A 1 006 534 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der in einem Wasserdampferzeuger gebildeter Wasserdampf zur Aufheizung und Verdampfung von Brennstoff genutzt wird. Der erzeugte Brennstoffdampf wird mit Wasserdampf gemischt und unter Zuführung von Verbrennungsluft gezündet und verbrannt. Nachteilig ist, daß - trotz der Aufheizung des Brennstoffs in regenerativem Wärmeaustausch mit dem Wasserdampf - unerwünschte Crackprodukte in der nur Brennstoff führenden Brennstoff-Verdampfungsleitung entstehen.From US-A 1 006 534 a device is known in which water vapor formed in a water vapor generator is used for heating and evaporating fuel. The fuel vapor generated is mixed with water vapor and ignited and burned with the supply of combustion air. It is disadvantageous that - despite the heating of the fuel in regenerative heat exchange with the water vapor - undesirable cracking products occur in the fuel evaporation line which only carries fuel.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der ein brennbares Gasgemisch durch Verdampfen flüssigen Brennstoffes zu erzeugen ist, ohne dabei Rückstände im Verdampfungsraum durch sich absetzende Crackprodukte oder langkettige Kohlenwasserstoffe zu erhalten. Auch soll der Brennstoff vollständig unter Vermeidung von Veränderungen seiner chemischen Konsistenz verdampfbar sein.The object of the invention is to provide a device with which a combustible gas mixture can be generated by vaporizing liquid fuel, without obtaining residues in the evaporation space due to settling cracked products or long-chain hydrocarbons. The fuel should also be completely vaporizable while avoiding changes in its chemical consistency.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zur Erzeugung des Brennstoffdampf/Wasserdampf-Gemisches wird zunächst Wasserdampf erzeugt und überhitzt und danach Brennstoff in den heißen Wasserdampf eingegeben, wobei die Verdampfungswärme für den Brennstoff überwiegend vom Wasserdampf geliefert wird. Es hat sich gezeigt, daß dabei in gleicher Weise wie bei der Verdampfung von Heizöl in Verbrennungsluft verhältnismäßig niedrige Verdampfungstemperaturen anwendbar sind. Durch Verwendung von Wasserdampf statt Verbrennungsluft als Wärmeträger werden jedoch Oxidationsreaktionen im noch nicht verdampften Brennstoff unterbunden. Der zu verarbeitende Brennstoff bleibt chemisch konsistent. Zur Verdampfung des Brennstoffs in überhitzten Wasserdampf weist der Verdampfer einen ersten, ausschließlich der Wasserverdampfung dienenden Verdampferbereich und einen nachgeschalteten zweiten Verdampferbereich auf, der vom erzeugten Wasserdampf durchströmt ist, in den der Brennstoff verdampft. Die für die Brennstoffverdampfung dienende Oberfläche ist dabei so zu bemessen, daß ihre Temperatur nur wenig über der angestrebten Temperatur für das Brennstoffdampf/Wasserdampf-Gemisch liegt, damit im Brennstoff keine Temperatur auftritt, die zur Ausbildung von Crackprodukten im Brennstoff führt.This object is achieved in a device of the type mentioned according to the invention by the features specified in claim 1. To generate the fuel vapor / water vapor mixture, water vapor is first generated and overheated and then fuel is introduced into the hot water vapor, the heat of vaporization for the fuel being predominantly supplied by the water vapor. It has been shown that relatively low evaporation temperatures can be used in the same way as for the evaporation of heating oil in combustion air. By using water vapor instead of combustion air as a heat carrier, however, oxidation reactions in the fuel that has not yet evaporated are prevented. The fuel to be processed remains chemically consistent. To evaporate the fuel in superheated steam, the evaporator has a first evaporator area, which serves exclusively for water evaporation, and a downstream second evaporator area, through which the generated water vapor flows, into which the fuel evaporates. The surface serving for fuel evaporation is to be dimensioned such that its temperature is only slightly above the desired temperature for the fuel vapor / water vapor mixture, so that no temperature occurs in the fuel which leads to the formation of cracked products in the fuel.

Eine rückstandsfreie Verdampfung wird bevorzugt dadurch erreicht, daß die beiden Verdampferbereiche derart angeordnet sind, daß die Medien bei abwärts gerichteter Strömungsführung verdampfen, Patentanspruch 2.Residue-free evaporation is preferably achieved in that the two evaporator areas are arranged in such a way that the media evaporate when the flow is directed downward.

Zweckmäßig wird der Verdampfer von Heizgas erhitzt. Als Heizgas dient, wie bereits erwähnt, bevorzugt Verbrennungs- oder Abgas, das beim Verbrennen des in der Vorrichtung erzeugten brennbaren Gasgemisches aus Brennstoffdampf, Wasserdampf und Verbrennungsluft entsteht. Es kann sich dabei auch um Abgase handeln, die bei Verbrennung des erzeugten Gasgemisches in einem Verbrennungsmotor entstehen, denn auch die Motorabgase lassen sich als Heizgase einsetzen. Die zur Aufheizung von Wasser und Brennstoff benötigte Wärmeenergie wird über einen Bypass für das Heizgas und einen im Bypass angeordneten Durchflußregler eingestellt, mit dem die jeweils den Bypass durchströmende und die zum Verdampfer geleitete Heizgasmenge reguliert wird. Es kann somit durch Öffnen des Bypasses eine Überhitzung des zu verdampfenden Brennstoffs im Verdampfer vermieden werden. Um auch für den Startvorgang eine Erwärmung von Wasser, Brennstoff und Verbrennungsluft zu ermöglichen, ist der Verdampfer elektrisch beheizbar ausgebildet.The evaporator is expediently heated by heating gas. As already mentioned, the heating gas used is preferably combustion or exhaust gas which arises from the combustion of the combustible gas mixture generated in the device from fuel vapor, water vapor and combustion air. It can also be exhaust gases that occur when the gas mixture generated is burned in an internal combustion engine, because the engine exhaust gases can also be used as heating gases. The heat energy required for heating water and fuel is set via a bypass for the heating gas and a flow controller arranged in the bypass, with which the amount of heating gas flowing through the bypass and the amount of heating gas directed to the evaporator is regulated. Overheating of the fuel to be evaporated in the evaporator can thus be avoided by opening the bypass. In order to allow water, fuel and combustion air to be heated even for the starting process, the evaporator is designed to be electrically heatable.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, die Verbrennungsluft in einer Vorwärmkammer vorzuwärmen, die innerhalb der Rohrschlangen der beiden Verdampferbereiche angeordnet ist, Patentanspruch 3. Die Vorwärmkammer ist so in gleicher Weise wie der Verdampfer vom Abgas erhitzbar. Diese Anordnung der Vorwärmkammer innerhalb des Verdampfers führt zugleich zu einer sehr kompakten Ausbildung der Vorrichtung mit einer optimalen Ausnutzung der vom Heizgas mitgeführten Energie.In a further embodiment of the invention it is provided to preheat the combustion air in a preheating chamber which is arranged within the coils of the two evaporator areas, claim 3. The preheating chamber can be heated by the exhaust gas in the same way as the evaporator. This arrangement of the preheating chamber within the evaporator also leads to a very compact design of the device with optimal use of the energy carried by the heating gas.

Für den Fall, daß kein Heizgas zur Verfügung steht - oder noch nicht zur Verfügung steht -, ist der Verdampfer und mit ihm zugleich die innerhalb des Verdampfers angeordnete Vorwärmkammer für die Verbrennungsluft elektrisch beheizbar.In the event that no heating gas is available - or is not yet available - the evaporator and with it at the same time the preheating chamber arranged inside the evaporator for the combustion air can be heated electrically.

Die Erfindung und weitere Ausbildungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention and further developments of the invention are described below with reference to an embodiment shown schematically in the drawing Example explained approximately.

Als Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung eine zylindrische Vorrichtung mit einer rohrförmigen Kammerwand 1 dargestellt. Im oberen Teil der Vorrichtung befindet sich eine Brennkammer 2, in die das in einer Mischkammer 3 erzeugte brennbare Gasgemisch aus Brennstoffdampf, Wasserdampf und Verbrennungsluft aus einem Gemischraum 4 über einen Flammenhalter 5 in die Brennkammer 2 eintritt. Das in der Brennkammer entstehende Verbrennungsgas wird einem Verdampfer 6 zugeleitet, der zur Erzeugung des Brennstoffdampf/Wasserdampf-Gemisches dient. Der Verdampfer wird im Ausführungsbeispiel durch eine Rohrschlange gebildet, deren erster Verdampferbereich 7 im Bereich der Kammerwand 1 verlegt ist. In diesem Verdampferbereich wird Wasser verdampft und überhitzt. Dem ersten Verdampferbereich 7 ist ein zweiter Verdampferbereich 8 nachgeschaltet, dessen Verdampferrohre im Ausführungsbeispiel einen kleineren Krümmungsradius aufweisen als die Verdampferrohre des ersten Verdampferbereiches und der deshalb von der Kammerwand 1 her gesehen innerhalb des Verdampfers weiter nach innen verlegt ist als der Verdampferbereich 7. Der erste Verdampferbereich 7 weist einen Wasserzulauf 9 auf, in den das zu verdampfende Wasser in den Verdampfer einströmt. Der Brennstoff wird in den zweiten Verdampferbereich 8 über eine Brennstoffzuführung 10 eingeführt, die bei 11 im Verdampferbereich 8 mündet. Im Ausführungsbeispiel wird der flüssige Brennstoff in der Brennstoffzuführung 10 leicht vorgewärmt. Im Verdampferbereich 8 verdampft der Brennstoff in den im ersten Verdampferbereich 7 erzeugten Wasserdampf. In beiden Verdampferbereichen 6, 7 findet die Verdampfung bei abwärts gerichteter Strömungsrichtung der zu verdampfenden Medien statt.As an exemplary embodiment, a cylindrical device with a tubular chamber wall 1 is shown in the drawing. In the upper part of the device there is a combustion chamber 2, into which the combustible gas mixture of fuel vapor, water vapor and combustion air generated in a mixing chamber 3 enters the combustion chamber 2 via a flame holder 5 via a flame holder 5. The combustion gas generated in the combustion chamber is fed to an evaporator 6, which is used to generate the fuel vapor / water vapor mixture. In the exemplary embodiment, the evaporator is formed by a tube coil, the first evaporator region 7 of which is laid in the region of the chamber wall 1. In this evaporator area, water is evaporated and overheated. The first evaporator area 7 is followed by a second evaporator area 8, the evaporator tubes of which, in the exemplary embodiment, have a smaller radius of curvature than the evaporator tubes of the first evaporator area and which, as seen from the chamber wall 1, is therefore laid further inside the evaporator than the evaporator area 7. The first evaporator area 7 has a water inlet 9, into which the water to be evaporated flows into the evaporator. The fuel is introduced into the second evaporator area 8 via a fuel feed 10, which opens at 11 in the evaporator area 8. In the exemplary embodiment, the liquid fuel in the fuel supply 10 is slightly preheated. In the evaporator area 8, the fuel evaporates into the water vapor generated in the first evaporator area 7. In both evaporator regions 6, 7, the evaporation takes place with the flow direction of the media to be evaporated directed downward.

Das auf diese Weise im Verdampfer 6 ausgebildete Brennstoffdampf/Wasserdampf-Gemisch strömt aus dem zweiten Verdampferbereich 8 über eine Brennstoffdampf/Wasserdampf-Leitung 12 ab, die im Gemischraum 4 mündet.The fuel vapor / water vapor mixture formed in this way in the evaporator 6 flows out of the second evaporator area 8 via a fuel vapor / water vapor line 12 which opens into the mixture space 4.

Die benötigte Verbrennungsluft wird im Ausführungsbeispiel von einem Gebläse 13 angesaugt und strömt über eine Verbrennungsluftleitung 14 in eine Vorwärmkammer 15 ein, die im Ausführungsbeispiel zentral im Verdampfer 6 innerhalb der den zweiten Verdampferbereich 8 bildenden Rohrschlange angeordnet ist. Die Vorwärmkammer 15 ist allseitig geschlossen und weist zum Abführen der vorgewärmten Verbrennungsluft eine zum Gemischraum 4 führende Verbrennungsluftzuführung 16 auf. Im Ausführungsbeispiel bilden die Brennstoffdampf/Wasserdampf-Leitung 12 und die Verbrennungsluftzuführung 16 ein Doppelrohr, in dessen Innenrohr das Brennstoffdampf/Wasserdampf-Gemisch geführt wird. An der Mündung des Doppelrohres befindet sich ein Mischer 17 für das an dieser Stelle in den Gemischraum 4 austretende Gasgemisch aus Verbrennungsluft und Brennstoffdampf/Wasserdampf-Gemisch. Im Ausführungsbeispiel wird der Mischer 17 in einfachster Weise dadurch gebildet, daß die Brennstoffdampf/Wasserdampf-Leitung 12 an ihrer Stirnseite 18 verschlossen ist und zum Austritt des Brennstoffdampf/Wasserdampf-Gemisches seitliche Austrittsöffnungen 19 aufweist, durch die das Brennstoffdampf/Wasserdampf-Gemisch in die in der Verbrennungsluftzuführung 16 des Doppelrohres geführte Verbrennungsluft einströmt.In the exemplary embodiment, the required combustion air is drawn in by a fan 13 and flows via a combustion air line 14 into a preheating chamber 15, which in the exemplary embodiment is arranged centrally in the evaporator 6 within the pipe coil forming the second evaporator region 8. The preheating chamber 15 is closed on all sides and has a combustion air supply 16 leading to the mixture space 4 for discharging the preheated combustion air. In the exemplary embodiment, the fuel vapor / water vapor line 12 and the combustion air supply 16 form a double tube, in the inner tube of which the fuel vapor / water vapor mixture is guided. At the mouth of the double pipe there is a mixer 17 for the gas mixture of combustion air and fuel vapor / water vapor mixture emerging at this point in the mixing chamber 4. In the exemplary embodiment, the mixer 17 is formed in the simplest manner in that the fuel vapor / water vapor line 12 is closed on its end face 18 and has lateral outlet openings 19 through which the fuel vapor / water vapor mixture enters the fuel vapor / water vapor mixture Combustion air flows in the combustion air supply 16 of the double pipe.

Zur Regelung der am Verdampfer 6 benötigten Heizgasmenge zur Verdampfung von Wasser und Brennstoff führt von der Brennkammer 2 ein Bypass 20 zum Heizgasaustritt 21 des Verdampfers 6. Als Durchflußregler 22 befindet sich im Bypass 20 eine Drosselklappe, mittels der die im Bypass strömende Teilmenge des Heizgases und damit auch die den Verdampfer 6 umströmende Heizgasmenge einstellbar ist.To control the amount of heating gas required on the evaporator 6 for the evaporation of water and fuel, a bypass 20 leads from the combustion chamber 2 to the heating gas outlet 21 of the evaporator 6. As a flow controller 22 there is a throttle valve in the bypass 20, by means of which the partial amount of the heating gas flowing in the bypass and so that the amount of heating gas flowing around the evaporator 6 is adjustable.

Falls zur Erzeugung des Brennstoffdampf/Wasserdampf-Gemisches kein heißes Verbrennungsgas aus dem Brennraum zur Verfügung steht, wie dies beispielsweise beim Start der Vorrichtung der Fall ist, kann der Verdampfer mit an anderer Stelle erzeugtem Heizgas erhitzt werden, das über eine Zuleitung 23 zum Verdampfer 6 strömt. Der Verdampfer ist aber auch elektrisch beheizbar. Hierzu dient eine in wärmeleitender Verbindung zur Rohrschlange des Verdampfers verlegte elektrische Heizung 24. Die Heizung 24 ist so angeordnet, daß neben dem Verdampfer 6 auch die Vorwärmkammer 15 für die Verbrennungsluft aufgeheizt wird.If no hot combustion gas is available from the combustion chamber for generating the fuel vapor / water vapor mixture, as is the case, for example, when the device is started, the evaporator can be heated with heating gas generated elsewhere, which is supplied to the evaporator 6 via a feed line 23 flows. The evaporator can also be heated electrically. An electrical heater 24 laid in a heat-conducting connection to the coil of the evaporator is used for this purpose. The heater 24 is arranged such that, in addition to the evaporator 6, the preheating chamber 15 for the combustion air is also heated.

Zur Zündung des in die Brennkammer 2 eintretenden Gasgemisches befindet sich im Brennraum eine Zündeinrichtung 25.An ignition device 25 is located in the combustion chamber for igniting the gas mixture entering the combustion chamber 2.

Im Ausführungsbeispiel wurde in der Vorrichtung ein brennbares Gasgemisch mit handelsüblichem Heizöl erzeugt. Das Heizöl wurde im Verdampferbereich 8 in auf 400°C überhitzten Wasserdampf eingeführt. Der Wasserdampf wurde im Verdampferbereich 7 aus entsalztem Wasser erzeugt, das mit Raumtemperatur in den Verdampfer einströmte. Die im Verdampferbereich 8 verdampfte Wassermenge entsprach dem drei- bis vierfachen der eingeführten Heizölmenge. Dem erzeugten Heiz- öldampf/Wasserdampf-Gemisch wurde Verbrennungsluft in leicht überstöchiometrischem Verhältnis zum Heizöl zugeführt. Das erzeugte brennbare Gasgemisch strömte aus der Mischkammer durch den Flammenhalter 5 hindurch in die Brennkammer 2 ein und wurde hier gezündet. Im stationären Zustand betrug die Temperatur im Brennraum ca. 1300°C. Mit dieser Temperatur wurde das Verbrennungsgas in den Verdampfer eingeführt.In the exemplary embodiment, a combustible gas mixture was generated in the device with commercially available heating oil. The heating oil was introduced into the evaporator area 8 in water vapor superheated to 400 ° C. The water vapor was generated in the evaporator area 7 from demineralized water which flowed into the evaporator at room temperature. The amount of water evaporated in the evaporator area 8 corresponded to three to four times the amount of heating oil introduced. Combustion air was fed to the heating oil vapor / water vapor mixture produced in a slightly over-stoichiometric ratio to the heating oil. The combustible gas mixture generated flowed from the mixing chamber through the flame holder 5 into the combustion chamber 2 and was ignited here. In the steady state, the temperature in the combustion chamber was approximately 1300 ° C. At this temperature, the combustion gas was introduced into the evaporator.

Infolge des im brennbaren Gasgemisch enthaltenen Wasserdampfes werden bei der Verbrennung niedrigere Verbrennungsgastemperaturen erreicht als es ohne diesen Wasserdampf der Fall wäre. Es wird somit bei der Verbrennung des erzeugten Gasgemisches weniger Stickoxyd gebildet.As a result of the water vapor contained in the combustible gas mixture, lower combustion gas temperatures are reached during combustion than would be the case without this water vapor. Less nitrogen oxide is thus formed during the combustion of the gas mixture generated.

Das Verbrennungsgas wird vom Heizgasaustritt 21 zur Abgabe seiner thermischen Energie in einen Wärmeübertrager geleitet. Es kann dort bis unter den Taupunkt des mitgeführten Wasserdampfes abgekühlt werden.The combustion gas is passed from the heating gas outlet 21 into a heat exchanger in order to release its thermal energy. It can be cooled down to below the dew point of the water vapor carried along.

Anstelle von Heizöl lassen sich auch andere flüssige Brennstoffe, beispielsweise Benzin oder andere brennbare Rohölprodukte oder beispielsweise auch Destillate aus Stein- oder Braunkohlenteeren einsetzen.Instead of heating oil, other liquid fuels, for example gasoline or other combustible crude oil products, or for example, can also be used also use distillates from hard coal or brown coal tars.

Claims (6)

1. Device for producing a gas mixture containing fuel vapour and water vapour which is combustible after the addition of combustion air, with an evaporator (6) for the liquid fuel downstream of which is a mixing chamber (3) for producing the combustible gas mixture and a combustion chamber (2), the evaporator (6) consisting of a first region (7) with a water-vapour generator in the form of a coiled tube and a second region (8) with a fuel evaporator which is co-axial with the water-vapour generator, formed as a coiled tube and has a fuel supply line, and a preheating chamber (15) for combustion air, characterized in that the preheating chamber (15) has a combustion air supply line (16) to the mixing chamber (3), in that the evaporator (6) is located in the exhaust gas duct of the combustion chamber (2), in that the second region (8) of the evaporator (6) is downstream of the first region (7), and in that a fuel- vapour/water-vapour line (12) leads from the second region (8) to the mixing chamber (3).
2. Device according to Claim 1, characterized in that the two regions (7, 8) of the evaporator (6) in the exhaust gas duct are positioned in such a way that vaporization takes place while the media to be vaporized are flowing in a downward direction.
3. Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the preheating chamber (15) for the combustion air is located inside the coiled tubes of the evaporator (6).
4. Device according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the line (12) which carries the fuel-va- pour/water-vapour mixture flowing from the vaporizing region (8) and the supply line (16) for the combustion air form a double tube passing through the combustion space (2).
5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a bypass (20) is provided for the exhaust gas which passes around the evaporator (6), and in that a flow controller (22) is located in the bypass (20) for controlling the quantity of exhaust gas.
6. Device according to one of the preceding Claims, characterized in that an electrical heating system (24) is allocated to the evaporator (6).
EP87111466A 1986-08-08 1987-08-07 Process and device for the production of an inflammable gaseous mixture of liquid fuel, water vapour and combustion air Expired EP0256451B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3626933 1986-08-08
DE19863626933 DE3626933A1 (en) 1986-08-08 1986-08-08 METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A COMBUSTIBLE GAS MIXTURE FROM LIQUID FUEL, WATER VAPOR AND COMBUSTION AIR

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0256451A1 EP0256451A1 (en) 1988-02-24
EP0256451B1 true EP0256451B1 (en) 1989-12-06

Family

ID=6306964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87111466A Expired EP0256451B1 (en) 1986-08-08 1987-08-07 Process and device for the production of an inflammable gaseous mixture of liquid fuel, water vapour and combustion air

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0256451B1 (en)
JP (1) JPS6396410A (en)
DE (2) DE3626933A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3920206A1 (en) * 1989-06-21 1991-01-10 Forschungszentrum Juelich Gmbh Combustion chamber for central heating boiler - can operate either on liq. or gaseous fuel
DE3924012C1 (en) * 1989-07-20 1991-01-17 Forschungszentrum Juelich Gmbh, 5170 Juelich, De
EP0895025A1 (en) 1997-07-29 1999-02-03 Patrick Collignon Combustion process and apparatus for carrying out the process
DE102011084902B3 (en) 2011-10-20 2013-02-28 Norbert Kuhl METHOD AND DEVICE FOR FLUID HEATING BY COMBUSTION OF CARBON-BASED FUELS
CN105823040B (en) * 2016-05-23 2018-11-06 葛士群 Pintsch process burner with external cracking tube
CN108915909B (en) * 2018-06-04 2020-01-31 湖南吉利汽车部件有限公司 methanol cracking device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE145085C (en) *
US1006534A (en) * 1910-10-21 1911-10-24 James G Clark Crude-oil vaporizer and burner.
DE363181C (en) * 1920-04-29 1922-11-06 Samuel Biddison Process for the production of a flammable gas from water vapor and steam from oil
FR561946A (en) * 1922-02-16 1923-10-30 Improvements to hydrocarbon burners and other similar fuels
GB219851A (en) * 1923-11-05 1924-08-07 Michael Guss Delaney Improvements in apparatus for burning liquid fuel
US1719397A (en) * 1923-12-07 1929-07-02 William A Edwards Fuel-feeding system for furnaces
US1846833A (en) * 1928-03-24 1932-02-23 Edward O Benjamin Apparatus for generating gas from liquid hydrocarbons
DE2807922A1 (en) * 1974-11-12 1979-08-30 Anton Lurz Vapour burner with variable vaporising heat input - has adjustable sleeve to vary proportion of flame deflected onto vaporising chamber
US4302177A (en) * 1976-03-26 1981-11-24 The M. W. Kellogg Company Fuel conversion apparatus and method
US4289475A (en) * 1977-01-05 1981-09-15 Selas Corporation Of America Steam vaporization of oil
US4262482A (en) * 1977-11-17 1981-04-21 Roffe Gerald A Apparatus for the premixed gas phase combustion of liquid fuels
DE3122770C2 (en) * 1981-06-09 1985-03-14 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Device for generating a fuel-air mixture by evaporating fuel in preheated combustion air

Also Published As

Publication number Publication date
EP0256451A1 (en) 1988-02-24
DE3626933C2 (en) 1989-05-18
DE3626933A1 (en) 1988-02-18
DE3761108D1 (en) 1990-01-11
JPS6396410A (en) 1988-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2532259C3 (en) Fuel supply system for mixture-compressing internal combustion engines
DE2912519C2 (en) Burners for liquid fuel and combustion air
EP1393002B1 (en) Method and device for low-emission non-catalytic combustion of a liquid fuel
EP0127746B1 (en) Method for the combustion of burnable material, and combustion chamber for the combustion of the flue gases
DE2632190A1 (en) PROCESS FOR IMPROVING THE COMBUSTION PROCESS IN AN COMBUSTION ENGINE BY ADDING WATER TO THE FUEL AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE PROCESS
WO1998021523A2 (en) Method and device for the combustion of liquid fuel
DE102012100468A1 (en) Combustion chamber for the low-emission combustion of several premixed reformed fuels and related process
DE2232506C2 (en) Method and device for generating a gas mixture to be formed by the catalytic conversion of fuel and a gas serving as an oxygen carrier
EP0256451B1 (en) Process and device for the production of an inflammable gaseous mixture of liquid fuel, water vapour and combustion air
DE102006060669B4 (en) Catalytic evaporation of liquid fuels
DE3716187A1 (en) HEATING DEVICE FOR HEATING LIMITED SPACES, IN PARTICULAR HEATING DEVICE FOR HEATING THE PASSENGER ROOMS OF A SELF-MOVING VEHICLE AND THE LIKE
DE2629082A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR HEAT TREATMENT OF FINE MATERIAL
DE1592959B1 (en) Process for the production of furnace soot
DE2317477A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR VAPORATING A LIQUID FUEL
DE1208031B (en) Device for producing a heating gas
DE19650973A1 (en) Burner for liquid fuel
DE2439873A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR GENERATING HYDROGEN-RICH GAS
EP0716225A1 (en) Catalytic gasoline vaporizer for starting a cold engine
AT390248B (en) Process and apparatus for the calcination of carbonate- containing, mineral calcination feed
DE2706037A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COMBUSTION OF FUELS
DE2842977A1 (en) Soot mfr. in heated reaction chamber - which has two separate inlet pipes for air employed for the combustion of hydrocarbon(s) in the chamber
DE2713372A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONVERSING HEATING OIL
DE1009617B (en) Device for the thermal splitting of hydrocarbons
EP0906545A1 (en) Surface-combustion liquid-fuel burner and method of operating it
DE2800993A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REPLACING NATURAL GAS WITH VAPORIZED FUEL FOR BURNING IN NATURAL GAS BURNERS

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): BE DE ES FR GB IT LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19880118

17Q First examination report despatched

Effective date: 19880510

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE DE ES FR GB IT LU NL SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19891206

Ref country code: BE

Effective date: 19891206

REF Corresponds to:

Ref document number: 3761108

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19900111

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
ET Fr: translation filed
ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: STUDIO JAUMANN

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19900317

RAP4 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: FORSCHUNGSZENTRUM JUELICH GMBH

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19900831

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

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19910329

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19910718

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19910822

Year of fee payment: 5

ITTA It: last paid annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19920807

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19920808

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19930302

Year of fee payment: 6

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19920807

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19930430

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19940503

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 87111466.6

Effective date: 19930307

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050807