EP0778445B1

EP0778445B1 - Premix burner

Info

Publication number: EP0778445B1
Application number: EP96810791A
Authority: EP
Inventors: Robin Mcmillan
Original assignee: Alstom Schweiz AG
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 2003-05-14
Anticipated expiration: 2016-11-14
Also published as: EP0778445A3; DE59610441D1; EP0778445A2; DE19545309A1; US5833451A; CN1163372A; CN1109847C; JPH09178120A; JP3863608B2

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft einen Vormischbrenner, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a premix burner, according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Derartige Vormischbrenner sind beispielsweise bekannt-aus der EP-B1-0 321 809. Durch den als Drallbrenner ausgelegten Vormischbrenner, der im wesentlichen aus zwei Kegelhalbschalen besteht, wird die Verbrennungsluft in Rotation versetzt. Der Brennstoff wird in die rotierende Luft eingeblasen und dort mit ihr vermischt. Am Brenneraustritt entsteht eine definierte kalottenförmige Rezirkulationszone, an deren Spitze die Zündung erfolgt. Die Flamme selbst wird durch die Rezirkulationszone vor dem Brenner stabilisiert, ohne einen mechanischen Flammenhalter zu benötigen. Das thermoakustische Verhalten solcher Brenner ist normalerweise stabil und sie zeichnen sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aus. Such premix burners are known, for example, from US Pat EP-B1-0 321 809. Due to the premix burner designed as a swirl burner, which essentially consists of two half cones exists, the combustion air is set in rotation. The Fuel is blown into the rotating air and there mixed with her. A defined one is created at the burner outlet dome-shaped recirculation zone, at the top of which Ignition takes place. The flame itself goes through the recirculation zone stabilized in front of the burner without a mechanical Need flame holder. The thermoacoustic behavior such burner is usually stable and she are characterized by a simple and inexpensive structure out.

Wird der Brenner mit gasförmigem Brennstoff betrieben, sind hierzu im Bereich der durch die beiden Kegelhalbschalen gebildeten tangentialen Schlitze in den Wandungen der beiden Teilkörper in Längsrichtung verteilte Gaseinströmöffnungen vorgesehen. Im Gasbetrieb beginnt die Gemischbildung mit der Verbrennungsluft somit bereits in der Zone der Eintrittsschlitze.If the burner is operated with gaseous fuel, for this purpose in the area formed by the two cone half shells tangential slots in the walls of the two Partial body gas inlet openings distributed in the longitudinal direction intended. In gas operation, the mixture formation begins with Combustion air is therefore already in the zone of the inlet slots.

An der Spitze der Kegelhalbschalen ist eine Brennstoffdüse für flüssigen Brennstoff angeordnet. Der Brennstoff wird in einem spitzen Winkel in die Hohlkegel eingedüst. Das entstehende kegelige Brennstoffprofil wird von der tangential einströmenden Luft umschlossen. In axialer Richtung wird die Konzentration des Brennstoffes fortlaufend infolge der Vermischung mit der verdichteten Luft abgebaut. Der Eindüsungswinkel des Brennstoffes wird dabei durch den Oeffnungswinkel des Vormischbrenners bestimmt. Durch den geringen Oeffnungswinkel wird jedoch eine gute Vermischung zwischen flüssigem und gasförmigem Brennstoff erschwert, was zu erhöhter Schadstoffemission führen kann.At the top of the conical half-shells is a fuel nozzle arranged for liquid fuel. The fuel is in injected into the hollow cone at an acute angle. The emerging tapered fuel profile is flowing from the tangential Air enclosed. In the axial direction, the Concentration of fuel continuously as a result of mixing degraded with the compressed air. The injection angle of the fuel is determined by the opening angle of the Premix burner determined. Due to the small opening angle However, there is good mixing between liquid and gaseous Fuel complicates, leading to increased pollutant emissions can lead.

Bei Teillast, wenn der Betrieb des Vormischbrenners durch Eindüsung von gasförmigem Brennstoff im Bereich der tangentialen Schlitze nicht mehr gewährleistet ist, wird über die an der Spitze der Kegelhalbschalen angeordnete Brennstoffdüse gasförmiger Brennstoff eingedüst. Durch den grossen axialen Abstand zwischen Rückströmzone und Brennstoffdüse besteht jedoch die Gefahr, das sich die axiale Position der Flamme ändert und es dadurch zu Pulsationen kommt. Weiter steigt, bedingt durch den grossen axialen Abstand zwischen Rückströmzone und Brennstoffdüse, die Menge an benötigtem Brennstoff, was zu erhöhter Schadstoffemission führen kann.At partial load when the premix burner is operating Injection of gaseous fuel in the area of the tangential Slots is no longer guaranteed, is about the fuel nozzle arranged at the tip of the conical half-shells gaseous fuel injected. Due to the large axial However, there is a distance between the backflow zone and the fuel nozzle the danger that the axial position of the flame changes and this leads to pulsations. Further increases, conditionally due to the large axial distance between the backflow zone and fuel nozzle, the amount of fuel needed, which can lead to increased pollutant emissions.

US-A-4,781,030 offenbart einen ähnlichen Brenner. Dieser Vormischbrenner weilt einen sich in den Innenraum erstreckenden Pilotbrenner auf. US-A-4,781,030 discloses a similar burner. This premix burner dwells one extending into the interior Pilot burner on.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Vormischbrenner der eingangs genannten Art die Schadstoffemission zu senken und die Rückströmzone zu stabilisieren.The invention has for its object in a premix burner pollutant emissions of the type mentioned at the beginning lower and stabilize the backflow zone.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Speiselanze aus einem Lanzenrohr besteht, welches eine zentrale Brennstoffleitung aufweist, wobei am stromabwärtigen Ende der Brennstoffleitung die Brennstoffdüse angeordnet ist, und welches eine um die zentrale Brennstoffleitung angeordnete Leitung für Verbrennungsluft aufweist und wobei am Austritt der Leitung für die Verbrennungsluft ein Drallerzeuger angeordnet istAccording to the invention this is achieved in that the feed lance consists of a lance tube which has a central fuel line, the fuel nozzle being arranged at the downstream end of the fuel line, and which is a line for combustion air arranged around the central fuel line has and wherein a swirl generator is arranged at the outlet of the line for the combustion air is

Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, dass die axiale Distanz zwischen Rückströmzone und Brennstoffdüse durch die in den Brennerinnenraum ragende Speiselanze verkürzt wird. Dadurch wird die Rückströmzone in jedem Lastbereich in axialer Richtung stabilisiert und Pulsationen werden vermieden. Indem die Eindüsung des Brennstoffes durch die Brennstoffdüse in der Nähe der Rückströmzone erfolgt, wird zudem weniger Brennstoff zur Stabilisierung der Flamme benötigt. Somit ist es auch bei Teillastbetrieb möglich, den Vormischbrenner mit geringem Stickoxidausstoss zu betreiben. Die Aussenfläche der Speiselanze dient zudem als Scherfläche, die die Durchmischung von gasförmigem Brennstoff und Verbrennungsluft unterstützt und damit die Schadstoffemission senkt. Durch die Positionierung der Brennstoffdüse in der Nähe der Rückströmzone kann der Eindüsungswinkel der Brennstoffdüse für flüssigen Brennstoff erhöht werden. Dadurch wird die Vormischung bei der Verwendung flüssiger Brennstoffe verbessert und der Stickoxidausstoss gesenkt.The advantages of the invention include that the axial distance between the backflow zone and the fuel nozzle through the feed lance protruding into the interior of the burner is shortened. This will make the backflow zone in everyone Load area stabilized in the axial direction and pulsations are avoided. By injecting the fuel through the fuel nozzle takes place in the vicinity of the backflow zone, less fuel is used to stabilize the flame needed. Thus, it is also possible in partial load operation To operate premix burners with low nitrogen oxide emissions. The outer surface of the dining lance also serves as a shear surface, which is the mixing of gaseous fuel and combustion air supports and thus reduces pollutant emissions. By positioning the fuel nozzle near the Backflow zone can be the injection angle of the fuel nozzle be increased for liquid fuel. This will pre-mix improved when using liquid fuels and reduced nitrogen oxide emissions.

Es ist besonders zweckmässig, wenn sich die Speiselanze stromabwärts mindestens bis ins untere Drittel des Vormischbrenners erstreckt. Dies verhindert ein Zurückschlagen der Flammenfront ins Brennerinnere.It is particularly useful if the dining lance downstream at least to the lower third of the premix burner extends. This prevents the Flame front into the interior of the burner.

Weiter ist es zweckmässig, die Speiselanze aus einem Lanzenrohr und einer darin angeordneten Brennstoffleitung zu bilden. Dadurch kann durch das Lanzenrohr ein Teil der Verbrennungsluft eingeblasen werden, wodurch die Durchmischung von Brennstoff und Luft unterstützt wird. Zudem wird verhindert, dass die Flamme sich an das Ende der Speiselanze anlagert.It is also expedient to take the feed lance out of a lance tube and to form a fuel line disposed therein. This allows some of the combustion air to pass through the lance tube be blown in, causing the mixing of Fuel and air is supported. It also prevents that the flame attaches to the end of the dining lance.

Zwischen dem Lanzenrohr und der Brennstoffleitung ist ein Drallkörper angeordnet. Dadurch wird der durch das Lanzenrohr eingeblasenen Luft ein beliebiger Drall verliehen , wodurch die Durchmischung weiter optimiert wird.Between the lance tube and the fuel line a swirl body is arranged. This will make the any swirl of air blown through the lance tube awarded, which further optimizes the mixing becomes.

Zudem ist es zweckmässig, am stromabwärtigen Ende des Lanzenrohres eine luftunterstützte Zerstäubungsdüse anzuordnen. Dies erlaubt flüssigen Brennstoff mit geringen Schadstoffemissionen zu verbrennen.In addition, it is useful at the downstream end of the lance tube to arrange an air-assisted atomizing nozzle. This allows liquid fuel with low pollutant emissions to burn.

Es ist von Vorteil, dass der Vormischbrenner zumindest im Bereich des Brenneraustrittes einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der kreisförmige Brenneraustritt erzeugt eine axial-symmetrische Strömung bezüglich der Mittelachse. Dadurch werden Pulsationen, bedingt durch die Teilkegelachsen vermieden und die Rückströmzone weiter stabilisiert.It is advantageous that the premix burner at least in the area of the burner outlet has a circular cross section having. The circular burner outlet creates one axially symmetrical flow with respect to the central axis. Thereby become pulsations due to the partial cone axes avoided and the backflow zone further stabilized.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Vormischbrenners dargestellt.In the drawing is an embodiment of the invention represented using a premix burner.

Es zeigen:

Fig. 1: einen Teillängsschnitt durch den Vormischbrenner;
Fig. 2: einen Teilquerschnitt durch den Vormischbrenner entlang der Linie II-II in Fig.1;
Fig. 3: das Detail III aus Fig.1;
Fig. 4: einen Teilquerschnitt entlang Linie IV-IV in Fig.4;
Fig. 5: einen Teilquerschnitt durch den Vormischbrenner entlang der Linie V-V in Fig.1;
Fig. 6: einen Teilquerschnitt eines Adapters;
Fig. 7: eine schematische, perspektivische Darstellung des Adapters.

Show it:

Fig. 1: a partial longitudinal section through the premix burner;
Fig. 2: a partial cross section through the premix burner along the line II-II in Fig.1;
Fig. 3: the detail III from Fig.1;
Fig. 4: a partial cross section along line IV-IV in Figure 4;
Fig. 5: a partial cross section through the premix burner along the line VV in Figure 1;
Fig. 6: a partial cross section of an adapter;
Fig. 7: is a schematic, perspective view of the adapter.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Die Strömungsrichtungen der Arbeitsmittel sind durch Pfeile wiedergegeben.It is only essential for understanding the invention Elements shown. The flow directions of the work equipment are represented by arrows.

Weg zur Ausführung der ErfindungWay of carrying out the invention

In Fig. 1 und Fig. 2 ist schematisch ein Vormischbrenner 11 dargestellt. Es handelt sich im wesentlichen um einen sogenannten Doppelkegelbrenner, wie er aus der eingangs genannten EP-B1-0 321 809 bekannt ist. Der Vormischbrenner wird zur Vermischung von Verbrennungsluft und von Brennstoff vorgängig der Verbrennung eingesetzt, beispielsweise bei einer Gasturbogruppe. Ein solcher Vormischbrenner 11 besteht aus zwei hohlen, halbkegelförmigen Teilkörpern 12 und 13, die in Strömungsrichtung ineinandergeschachtelt sind. Dabei sind die jeweiligen Kegelachsen 14 und 15 der beiden Teilkörper gegenüber der Mittelachse 10 des Vormischbrenners 11 versetzt. Die benachbarten Wandungen der beiden Teilkörper bilden in deren Längserstreckung tangentiale Schlitze 16 für die verdichtete Verbrennungsluft 9, die auf diese Weise in das Brennerinnere gelangt.A premix burner 11 is shown schematically in FIGS. 1 and 2 shown. It is essentially a so-called Double cone burner as it is mentioned in the introduction EP-B1-0 321 809 is known. The premix burner becomes Mixing of combustion air and fuel beforehand the combustion used, for example in a gas turbine group. Such a premix burner 11 consists of two hollow, semi-conical partial bodies 12 and 13, which are in the direction of flow are nested. The respective are Cone axes 14 and 15 of the two partial bodies opposite the central axis 10 of the premix burner 11. The neighboring walls of the two partial bodies form in their Longitudinal extension tangential slots 16 for the compressed Combustion air 9, which in this way into the interior of the burner arrives.

Im Bereich der tangentialen Schlitze 16 sind an den Wandungen der beiden Teilkörper in Längsrichtung verlaufende Gaszuführungsleitungen 18 vorgesehen. Die Eindüsung des gasförmigen Brennstoffes erfolgt über nicht dargestellte, von der Gaszuführungsleitung 18 abzweigende Gaseinströmungsöffnungen.In the area of the tangential slots 16 are on the walls of the two sub-bodies extending in the longitudinal direction gas supply lines 18 provided. The injection of the gaseous Fuel takes place via, not shown, from the gas supply line 18 branching gas inflow openings.

Symmetrisch zur Mittelachse 10 des Vormischbrenners 11 ist ausgehend von der durch die Teilkegelkörper 12, 13 gebildeten Spitze eine sich stromabwärts erstreckende Speiselanze 1 angeordnet. Sie besteht aus einem Lanzenrohr 2 und einer darin angeordneten Brennstoffleitung 3. Die axiale Position des stromabwärtigen Endes der Speiselanze 1 liegt dabei vorzugsweise mindestens im unteren Drittel des Vormischbrenners 11, d.h. die Speiselanze kann auch aus dem Vormischbrenner 11 herausragen. Beispielsweise kann die Speiselanze 1 bis zu zwanzig Prozent der axialen Höhe des Vormischbrenners aus dem Vormischbrenner 11 herausragen. Im Innern des Lanzenrohres 2, vorzugsweise in der Nähe des stromabwärtigen Endes, ist ein Drallkörper 6 angeordnet.Is symmetrical to the central axis 10 of the premix burner 11 starting from that formed by the partial cone bodies 12, 13 Point arranged a downstream feed lance 1. It consists of a lance tube 2 and one in it arranged fuel line 3. The axial position of the the downstream end of the feed lance 1 is preferably located at least in the lower third of the premix burner 11, i.e. the feed lance can also be from the premix burner 11 protrude. For example, the feed lance 1 up to twenty percent of the axial height of the premix burner from the Stick out premix burner 11. Inside the lance tube 2, preferably near the downstream end, is a Swirl body 6 arranged.

Nach Fig. 3 und Fig. 4 besteht der Drallkörper 6 aus mehreren Umlenkkörpern 7, die zwischen Innenwand des Lanzenrohres und der Brennstoffleitung 3 angeordnet sind. Im Innern der Brennstoffleitung 3 ist ein ringförmiger äusserer Brennstoffzuführkanal 5 und ein innerer Brennstoffzuführkanal 4 angeordnet. Mittels des inneren Kanales 4 wird einer am stromabwär-. tigen Ende der Brennstoffleitung 3 befindlichen Brennstoffdüse 8 Brennstoff zugeführt. Diese Düse 8 ist als duale Düse zur Eindüsung von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen ausgelegt. Der äussere Kanal 5 zweigt über die Umlenkkörper 7 in einen äusseren Brennstoffzuführkanal 5a im inneren des stromabwärtigen Endes des Lanzenrohres 2 ab. Der durch den äusseren Kanal 5 geförderte flüssige Brennstoff 30 wird dadurch an das stromabwärtige Ende des Lanzenrohres 2 geführt. Die am stromabwärtigen Ende des Lanzenrohres 2 gelegene Aussenkante des Lanzenrohres dient als Zerstäubungskante 17.According to FIGS. 3 and 4, the swirl body 6 consists of several Deflection bodies 7 which between the inner wall of the lance tube and the fuel line 3 are arranged. Inside the fuel line 3 is an annular outer fuel supply channel 5 and an inner fuel supply channel 4 are arranged. By means of the inner channel 4 one is downstream. term end of the fuel line 3 located fuel nozzle 8 fuel supplied. This nozzle 8 is a dual nozzle designed for the injection of liquid and gaseous fuels. The outer channel 5 branches over the deflection body 7 in an outer fuel supply passage 5a inside the downstream one End of the lance tube 2. The one through the outside Channel 5 pumped liquid fuel 30 is thereby the downstream end of the lance tube 2 out. The most outer edge located downstream end of the lance tube 2 of the lance tube serves as the atomizing edge 17.

Die in einem nicht dargestelltem Verdichter erzeugte verdichtete Verbrennungsluft 9 tritt über die tangentialen Schlitze 16 ins Innere des Vormischbrenners 11 ein. Durch die Ausgestaltung des Vormischbrenners 11 wird die Luft 9 in Rotation versetzt, wobei die Drallzahl in Strömungsrichtung zunimmt. Bei Gasbetrieb beginnt die Gemischbildung mit der Verbrennungsluft 9 in der Zone der Eintrittsschlitze 16. Die Aussenwand des Lanzenrohres 2 dient als zusätzliche Scherfläche, die die Durchmischung von Verbrennungsluft 9 und gasförmigem Brennstoff weiter unterstützt. Am Brenneraustritt 20 stellt sich eine möglichst homogene Brennstoffkonzentration über dem beaufschlagten Querschnitt ein. Es entsteht am Brenneraustritt 20, in der durch eine Brennkammerwand 19 gebildeten Brennkammer, eine definierte kalottenförmige Rückströmzone 21, an deren Spitze die Zündung erfolgt. Die axiale Position der Rückströmzone 21 wird durch die axiale Position des stromabwärtigen Endes der Speiselanze 1 fixiert. Dadurch wird die Rückströmzone daran gehindert, sich axial zu verschieben und damit zu pulsieren.The compressed generated in a compressor, not shown Combustion air 9 passes through the tangential slots 16 inside the premix burner 11. By design of the premix burner 11, the air 9 rotates offset, the swirl number increasing in the direction of flow. In gas operation, the mixture formation begins with the combustion air 9 in the zone of the entry slots 16. The outer wall the lance tube 2 serves as an additional shear surface, which the mixing of combustion air 9 and gaseous Fuel continues to be supported. At the burner outlet 20 the most homogeneous fuel concentration possible loaded cross section. It arises at the burner outlet 20, in the one formed by a combustion chamber wall 19 Combustion chamber, a defined dome-shaped backflow zone 21, at the tip of which the ignition takes place. The axial position the backflow zone 21 is determined by the axial position of the fixed downstream end of the feed lance 1. This will prevented the backflow zone from axially shifting and to pulsate with it.

Bei Teillast, wenn der Betrieb des Vormischbrenners 11 durch Eindüsung von gasförmigem Brennstoff 31 im Bereich der tangentialen Schlitze 16 nicht mehr gewährleistet ist, wird gasförmiger Brennstoff über die Düse 8 eingedüst. Der gasförmige Brennstoff wird dadurch in der Nähe der Rückströmzone 21 eingedüst, wodurch Pulsationen zwischen Vollast- und Teillastbetrieb vermieden werden. Weiter wird die benötigte Menge an Brennstoff, der durch die Düse 8 eingedüst werden muss, reduziert, da der Brennstoff direkt in die Rückströmzone 21 eingedüst wird. At part load, when the premix burner 11 is operating Injection of gaseous fuel 31 in the area of the tangential Slots 16 is no longer guaranteed, becomes gaseous Fuel injected via the nozzle 8. The gaseous Fuel is thereby injected in the vicinity of the backflow zone 21, causing pulsations between full load and part load operation be avoided. Next, the amount needed Reduced fuel that has to be injected through the nozzle 8 since the fuel is injected directly into the backflow zone 21 becomes.

Durch den Hohlraum zwischen Lanzenrohr 2 und Brennstoffleitung 3 wird ebenfalls Verbrennungsluft 9a gefördert. Der durch das Lanzenrohr geförderte Verbrennungsluftanteil 9a kann dabei bis zu 25% des Gesamtluftstromes betragen. Durch den Drallkörper 6 wird die Verbrennungsluft 9a in Rotation versetzt. Die Art und Stärke des Dralles muss dabei den jeweiligen Verhältnissen des Vormischbrenners angepasst werden. So kann beispielsweise der Drallkörper 6 ausgelegt werden, dass der durch ihn erzeugte Drall entgegengesetzt zum Drall des Vormischbrenners 11 verläuft. Dies erhöht die Durchmischung von Verbrennungsluft 9, 9a und Brennstoff und verhindert zusätzlich das Zurückschlagen der Rüchströmzone 21 und somit der Flamme an das stromabwärtige Ende der Speiselanze 1.Through the cavity between lance tube 2 and fuel line 3 combustion air 9a is also conveyed. The combustion air portion 9a conveyed through the lance tube can be up to 25% of the total air flow. By the swirl body 6, the combustion air 9a rotates added. The type and strength of the twist must be the respective one Ratios of the premix burner can be adjusted. For example, the swirl body 6 can be designed that the twist it produces is opposite to the twist of the premix burner 11. This increases the mixing of combustion air 9, 9a and fuel and prevented in addition, striking back the Rüchströmzone 21 and thus the flame to the downstream end of the feed lance 1.

Wird der Vormischbrenner 11 mit flüssigem Brennstoff betrieben, wird der Brennstoff mittels der Speiselanze 1 eingedüst. Dies erfolgt mittels des äusseren Kanales 5, über den flüssiger Brennstoff 30 zur Zerstäubungskante 17' gefördert wird. Mittels der durch das Lanzenrohr 2 geförderten Luft 9a wird dadurch eine luftunterstützte Zerstäubungsdüse 22 (engl. airblast atomizer) gebildet. Zur Verbesserung der Zerstäubung muss eventuell die Luft 9a gegenüber der Luft 9 weiter verdichtet werden.If the premix burner 11 is operated with liquid fuel, the fuel is injected by means of the feed lance 1. This is done by means of the outer channel 5, through which liquid Fuel 30 is conveyed to the atomizing edge 17 '. By means of the air 9a conveyed through the lance tube 2 thereby an air-assisted atomizing nozzle 22. airblast atomizer). To improve atomization the air 9a may have to be further compressed with respect to the air 9 become.

Weiter kann flüssiger Brennstoff über die Brennstoffdüse 8 eingedüst werden. Wegen der axialen Position der Düse 8 im Inneren des Vormischbrenners 11 kann der Sprühwinkel der Düse 8 sehr gross gewählt werden. Dadurch wird die Durchmischung von Luft 9, 9a und Brennstoff verbessert.Liquid fuel can also flow through the fuel nozzle 8 be injected. Because of the axial position of the nozzle 8 in Inside the premix burner 11 can the spray angle of the nozzle 8 can be chosen very large. This will cause the mixing improved by air 9, 9a and fuel.

Nach Fig. 5 kann der Vormischbrenner zumindest am Brenneraustritt 20 mit einem kreisförmigen Austritt ausgestattet sein. Die beiden Achsen 14, 15 der Teilkegelkörper 12, 13 müssen dazu zusammengebracht werden, beispielsweise auf die Mittelachse 10. Durch den kreisförmigen Austritt wird die Rückströmzone 21 weiter stabilisiert und Pulsationen vermieden.5, the premix burner can at least at the burner outlet 20 be equipped with a circular outlet. The two axes 14, 15 of the partial cone body 12, 13 must to be brought together, for example on the central axis 10. The return flow zone is through the circular outlet 21 further stabilized and pulsations avoided.

Nach Fig. 6 und Fig. 7 kann zur Ueberführung des Querschnittes des Vormischbrenners 11 in einen kreisförmigen Querschnitt am stromabwärtigen Ende des Vormischbrenners 11 ein Adapter 39 angebracht werden. Der Innenradius R_i der beiden Teilkegelkörper 12, 13 am Uebergang zum Adapter 39 ist dabei grösser als der Austrittsradius R_a des Adapters 39. Die Höhe h und die Grösse des Winkels α des Adapters 39 sind von der Eintrittsform in den Adapter 39 abhängig. Der Winkel α entspricht dem durchschnittlichen Strömungswinkel, so dass keine Ablösung auftreten kann. Die durchströmbare freie Fläche des Adapters 39 verringert sich in Richtung vom Eintritt bis zum Austritt des Adapters 39, daher wird hier die Strömung durch den Adapter zusätzlich beschleunigt.According to FIGS. 6 and 7, an adapter 39 can be attached to convert the cross section of the premix burner 11 into a circular cross section at the downstream end of the premix burner 11. The inner radius R _{i of} the two partial cone bodies 12, 13 at the transition to the adapter 39 is larger than the exit radius R _{a of} the adapter 39. The height h and the size of the angle α of the adapter 39 depend on the form of entry into the adapter 39. The angle α corresponds to the average flow angle, so that no separation can occur. The free-flowing area of the adapter 39 decreases in the direction from the inlet to the outlet of the adapter 39, so the flow through the adapter is additionally accelerated here.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Der Vormischbrenner kann natürlich mit mehreren tangentialen Eintrittsschlitzen versehen werden. Die Speiselanze kann auch in andere Vormischbrenner als in den Doppelkegelbrenner eingebaut werden. Die duale Düse kann auch aus zwei Düsen aufgebaut werden, wobei dann der innere Zuführkanal entsprechend angepasst werden muss. Der äussere Brennstoffzuführkanal kann auch von der Brennstoffleitung in das Lanzenrohr verlegt werden. Of course, the invention is not limited to that shown and described embodiment limited. The premix burner can of course with several tangential entry slots be provided. The dining lance can also be in premix burners other than those installed in the double cone burner become. The dual nozzle can also consist of two nozzles then, the inner feed channel accordingly needs to be adjusted. The outer fuel supply channel can also be routed from the fuel line into the lance tube.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Speiselanzedining lance
22: Lanzenrohrlance tube
33: Brennstoffleitungfuel line
44: innerer Brennstoffzuführkanalinner fuel supply channel
5, 5a5, 5a: äusserer Brennstoff zuführkanalouter fuel feed channel
66: Drallkörperswirler
77: Umlenkkörperdeflecting
88th: Brennstoffdüsefuel nozzle
9, 9a9, 9a: verdichtete Verbrennungsluftcompressed combustion air
1010: Mittelachsecentral axis
1111: Vormischbrennerpremix
1212: TeilkegelkörperPartial conical bodies
1313: TeilkegelkörperPartial conical bodies
1414: Kegelachsecone axis
1515: Kegelachsecone axis
1616: tangentiale Schlitzetangential slots
1717: Zerstäubungskanteatomization
1818: GaszuführungsleitungGas supply line
1919: Brennkammerwandcombustion chamber wall
2020: Brenneraustrittburner outlet
2121: kalottenförmige Rückströmzonedome-shaped backflow zone
2222: luftunterstützte Zerstäubungsdüseair-assisted atomizing nozzle
3030: flüssiger Brennstoffliquid fuel
3131: gasförmiger Brennstoffgaseous fuel
3939: Adapteradapter

αα: durchschnittlicher Strömungswinkelaverage flow angle
R_i R _i: Innenradius TeilkegelkörperInner radius of partial cone body
R_a R _a: Austrittsradius AdapterExit radius adapter
hH: Höhe AdapterHeight adapter

Claims

Premix burner (11), essentially comprising at least two sectional cone bodies (12, 13) which are nested one inside the other in the direction of flow and the respective cone axes (14, 15) of which are offset relative to a centre axis (10), as a result of which tangential slots (16) are formed for the combustion air (9), starting from the tip of the sectional cone bodies (12, 13), a feed lance (1) being arranged which extends downstream into the interior of the premix burner (11) and runs essentially symmetrically to the centre axis (10), and that [sic] at least one fuel nozzle (8) is arranged at the downstream end of the feed lance (1) characterized in that the feed lance (1) comprises a lance tube (2) which exhibits a central fuel line (3), the fuel nozzle (8) being arranged at the downstream end of the fuel line (3), and which exhibits a line for combustion air (9a), arranged to surround the central fuel line (3), a swirl generator (6) being arranged at the outlet of the line for the combustion air (9a).
Premix burner (11) according to Claim 1, characterized in that the feed lance (1) extends downstream at least right into the bottom third of the premix burner (11).
Premix burner (11) according to Claim 2, characterized in that the feed lance (1) projects downstream, by up to a maximum of 20% of the axial height of the premix burner (11), from the premix burner (11).
Premix burner (11) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that an inner fuel-feed passage (4) and an outer fuel-feed passage are arranged in the fuel line (3).
Premix burner (11) according to Claim 4, characterized in that an airblast atomizer (22) is arranged at the downstream end of the lance tube (2).
Premix burner (11) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the swirl body consists of a plurality of baffle bodies (7).
Premix burner (11) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the premix burner (11) has a circular cross-section at least in the region of the burner outlet (20).
Premix burner (11) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that an adaptor (39) is arranged at the downstream end of the premix burner (11), the downstream end of which adaptor (39) has a circular cross-section.
Premix burner (11) according to Claim 8, characterized in that an inner radius (Ri) of the two sectional cone bodies (12, 13) of the premix burner (11) at the transition to the adaptor (39) is greater than an outlet radius (Ra) of the adaptor (39).