EP0789193A2 - Method and apparatus for suppressing flame and pressure vibrations in a furnace - Google Patents

Method and apparatus for suppressing flame and pressure vibrations in a furnace Download PDF

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EP0789193A2
EP0789193A2 EP97100753A EP97100753A EP0789193A2 EP 0789193 A2 EP0789193 A2 EP 0789193A2 EP 97100753 A EP97100753 A EP 97100753A EP 97100753 A EP97100753 A EP 97100753A EP 0789193 A2 EP0789193 A2 EP 0789193A2
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EP
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flame
gas
vortex
combustion chamber
liquid
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EP97100753A
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EP0789193A3 (en
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Horst Dr.-Ing. Büchner
Wolfgang Prof. Dr.-Ing. Leuckel
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DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches eV
Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches eV Technisch Wissenschaftlicher Verein
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DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches eV
Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches eV Technisch Wissenschaftlicher Verein
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Priority claimed from DE19604384A external-priority patent/DE19604384A1/en
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002—Supplying water
    • 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 
    • F23C2203/00—Flame cooling methods otherwise than by staging or recirculation
    • F23C2203/30—Injection of tempering fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2206/00—Burners for specific applications
    • F23D2206/10—Turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2210/00—Noise abatement

Definitions

  • the invention relates to a method for suppressing flame / pressure vibrations in a furnace which has a burner with which a flame is generated and a combustion chamber into which the flame is directed, and a corresponding device for implementing the method.
  • unstable operating states occur under certain conditions, which are determined by the firing operating parameters such as thermal output and air ratio, and which are characterized by changes in the flame over time , which go hand in hand with changes in particular the static pressure in the combustion chamber and in this upstream or downstream system parts.
  • the occurrence of these combustion instabilities often causes a change in behavior compared to the stationary operation of the system and, in addition to increased noise pollution, also causes increased mechanical and / or thermal stress on the combustion chamber or the combustion chamber lining.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method with which such flame / pressure vibrations with intolerable pressure amplitudes can be prevented.
  • combustion chamber is supplied with a fluid which strikes the flame in the region of annular vortices which form on the outside of the flame in such a way that the fluid is included in the vortices when they are formed.
  • the invention is based on the knowledge that the vibrations are essentially caused by ring vortices forming in the edge region of the flame or the burner flow containing fuel and air, or are energetically maintained and amplified.
  • These ring vortices which are created by rolling up the edge regions of the fuel-containing burner flow, include hot flue gases during their formation, which cause the fuel / air mixture contained in the ring vortex to heat up quickly, which leads to an impulsive, pressure-vibration-stimulating reaction of the fuel. It is an essential aspect that the temperature increase due to the hot flue gases in the vortex causes a considerable expansion of the ignitability range of the fuel-containing mixture enclosed in the vortex.
  • the method according to the present invention takes an effective way to lower the temperature of the mixture contained in the ring vortices and thus not at a reduced temperature level to produce more ignitable and reactive mixture in the vertebrae.
  • the fluid is a gas
  • this is presented in a region from which it is included in the vortex during the formation of vortices, i.e. when the edge regions of the fuel / air-containing burner flow are rolled up, and thus the temperature of the The mixture contained in the ring vortex is reduced, since a comparatively cold medium is now included in the vortex formation instead of hot flue gases.
  • This cooling has the effect that the fuel-containing mixture enclosed in the ring vortex is now outside the ignition limits normally present in connection with hot flue gases, that is to say it is no longer reactive or ignitable.
  • the fluid is an evaporable liquid which is injected into the combustion chamber, so that it and / or its gaseous vapor enters from the outside into the ring vortices which form on the outside of the flame.
  • the liquid is injected, for example, so that it reaches the vortex directly. There it then evaporates, the heat of vaporization required for this being removed from the mixture in the vortex. This leads to a corresponding cooling of this fuel-containing mixture enclosed in the ring vortex, which is then at the lower temperature level now present in the ring vortexes outside the ignition limits prevailing there, that is to say it is no longer reactive or ignitable.
  • the liquid is advantageously water or an aqueous solution, which is summarized in the context of this application under the term "water”.
  • the lowering of the mixture temperature can also be achieved by the liquid being a liquid fuel (for example heating oil, gasoline, etc.), in which case the fuel concentration in the case of the lowering of the temperature in the ring vortices in the Ignition "too rich" area shifts.
  • a liquid fuel for example heating oil, gasoline, etc.
  • the supply of fluid is preferably carried out continuously in order to provide a sufficient amount of gas or liquid or steam at any time for inclusion in an annular vortex which is formed in the combustion chamber.
  • the lowering of the mixture temperature can also be achieved by the cold gas supplied as a fluid being a sufficiently fuel-containing medium or pure fuel gas (for example methane or natural gas), in which case the fuel concentration is the temperature decrease in the ring vortices moves into the "too rich" area for an ignition.
  • a sufficiently fuel-containing medium or pure fuel gas for example methane or natural gas
  • the gas is preferably not fuel-containing, that is to say the fuel contained in the ring vortex is diluted and the fuel concentration is shifted to the "too lean" area outside the ignition limits without the temperature increase in the vortex which is otherwise associated with the inclusion of flue gas.
  • the non-fuel-containing gas is preferably air, which is available in sufficient quantities everywhere.
  • the air is particularly at ambient temperature, but it is generally sufficient if it can be regarded as "cold" in relation to the hot flue gases. It is also conceivable to use an inert gas instead of air, but this would have a certain cost disadvantage.
  • the gas is supplied evenly distributed over the circumference of the flame, in particular in a flow that runs essentially tangentially into the vortex, thereby ensuring that the gas enters the vortex.
  • Liquid as fluid is also injected into the combustion chamber, evenly distributed over the circumference of the flame. It is advantageous to atomize the liquid in the course of this injection, since the liquid thus has the largest possible surface area, which is conducive to its rapid and complete evaporation.
  • a known furnace with a burner and a combustion chamber is either developed in such a way that it has gas outlet openings for gas supply for the purpose of carrying out the method described hitherto, that is to say the gas supplies are arranged such that the gas flowing out of them is in the region of formation the ring vortex d. H. is included over its entire circumference by rolling up the outer regions of the burner flow.
  • a known furnace with a burner and a combustion chamber is developed in such a way that it has at least one outlet opening for vaporizable liquid, so that in the area of vortex formation when the outer regions of the burner flow are rolled up, an inclusion of already evaporated or still within the entire vortex circumference is sufficient the vortex of liquid to be evaporated is guaranteed.
  • the furnace for a gas to be supplied is preferably designed with a gas outlet opening in the form of a gap or a gap nozzle which surrounds the actual burner flow, as a result of which correspondingly cool gas is drawn into the vortex from the gas jacket at the location of the ring vortex which forms becomes.
  • this also means that the outflow of the additional gas can take place both parallel to the burner or flame axis and at any angle to this axis, as long as it is ensured that the introduction of the gas into the vortex is ensured.
  • the amount of the speed at which the gas exits the gas outlet openings, as well as the orientation of its speed vector is arbitrary within wide limits.
  • a large number of individual, small gas outlet openings can be provided, which are arranged in a ring around the burner flow or the flame, the distance between individual gas outlet openings being so small that an adequate supply of the cooling and diluting gas is guaranteed over the entire circumference of the flame at the location of the vortex roll.
  • the outlet openings for injection are designed as jet or atomizing nozzles that are closely spaced over the circumference, so that the liquid jets or droplet clouds generated or the vapor clouds present after evaporation of the liquid are the burner flow or the flame enclose as completely as possible at the point of the roll of the vertebrae.
  • the vaporizable liquid can also be injected both parallel to the burner or flame axis and at any angle thereto.
  • Figure 1 is a section through a furnace, in which a burner 1 generates a flame 2, which is directed into a combustion chamber 3.
  • a combustible gas / air mixture 5 is fed to the burner 1 via a pipe 4, which is ignited downstream of the burner provided with a swirl cupboard (not shown) and forms the flame 2 extending along a central axis 6.
  • the outer regions of the flame 2 periodically roll up into toroidal ring vortices 7, a convergent gap 8 forming between the ring vortex 7 and the flame 2, through which the vortex sucks in gas around it .
  • the annular vortex 7 heats up to a temperature at which the fuel / air mixture contained in the annular vortex is ignited.
  • a pressure oscillation is excited or maintained and amplified by the reaction of the fuel / air mixture contained in the periodically formed and burning ring vortices which is in the phase of the pressure oscillation.
  • the frequency of the pressure oscillation and the formation frequency of the toroidal ring vortices are identical. This is irrespective of whether the burner outflow is laminar or turbulent.
  • air 11 preferably from ambient temperature
  • gas outlet openings 10 which are arranged in the combustion chamber wall 9 evenly distributed around the axis 6, so that it is sucked tangentially to the annular vortex 7 into the convergent gap 8 according to the arrows 12 and displaces the hot smoke gases.
  • This lowers the temperature of the ring vortices 7 and at the same time reduces the fuel content accordingly, so that the ring vortices no longer ignite and, accordingly, no corresponding periodic combustion of the ring vortices which stimulates pressure vibrations.
  • the pressure fluctuations described above are thus prevented from occurring and this, the firing effect, which is both mechanically and thermally extremely stressful, is avoided.
  • the arrangement of the gas outlet openings 10 in a sufficiently uniform distribution around the central axis 6 of the flame has the effect that the toroidal ring vortex on the entire circumference of the flame 2 is cooled accordingly, with a corresponding inclination of the gas outlet openings 10 relative to the flame axis 6 ensuring that the outlet Gas is conveyed as precisely as possible to the point at which the ring vortex is formed, so that the gas is supplied to the ring vortexes which form there in the best possible way.
  • FIG. 2 shows a furnace similar to the furnace shown in FIG. 1, the same parts being provided with the same reference numerals.
  • the combustion chamber is not supplied with gas as a fluid but with an evaporable liquid.
  • the vaporizable liquid 14, preferably water, is fed through the combustion chamber wall 9 and sprayed into the annular vortex 7 through nozzles 13, which are attached to the combustion chamber wall 9 evenly distributed around the axis 6.
  • the water sprayed into the vortex 7 evaporates there, drawing the necessary heat of evaporation from the hot vortex and cooling it down, the steam which is formed simultaneously reducing the fuel concentration in the vortex.
  • the arrangement of the nozzles 13 in a sufficiently uniform distribution about the central axis 6 of the flame has the effect that the toroidal ring vortex is doped with vaporizable liquid over the entire circumference of the flame 2 and is cooled accordingly, with a corresponding inclination of the nozzles 13 with respect to the flame axis 6 it is ensured that the injected liquid is sprayed as precisely as possible to the point at which the ring vortex is created.
  • the liquid If the liquid is sprayed in the area adjacent to the flame or in the edge area of the flame 2 before the flame flow forms the toroidal ring vortices, the liquid evaporates there and the steam produced displaces the hot flue gases. This cooler steam is then sucked into the ring vortex instead of the flue gas, which likewise leads to a lower temperature and thinning and thus the prevention of periodic reactions of the ring vortex.
  • the invention has the advantage that irrespective of the type of combustion control, i.e. diffusive, partially premixed or fully premixed, pressure oscillations which occur are to be avoided, which are energetically maintained or energized by the periodic reaction or combustion of toroidal, depending on the flow control laminar or turbulent vortex be reinforced.

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Abstract

The process is used to suppress flame and pressure fluctuations in a heating system which has a burner (1) in order to generate a flame (2), which is directed towards a combustion chamber (3). A fluid (11) is fed into the chamber, so that it enters from the outside in order to form vortices (7) in the outer region of the flame. The fluid may be supplied continuously, and may also be distributed uniformly around the circumference of the flame. The fluid may be a gas, and may have a fuel content and temperature which keeps the mixture of fuel, air, and gas which is formed in the vortices, outside the ignition limit which depends on the temperature and fuel content.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung von Flammen-/Druckschwingungen bei einer Feuerung, die einen Brenner aufweist, mit dem eine Flamme erzeugt wird, und einen Brennraum in den die Flamme gerichtet ist, sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens.The invention relates to a method for suppressing flame / pressure vibrations in a furnace which has a burner with which a flame is generated and a combustion chamber into which the flame is directed, and a corresponding device for implementing the method.

Bei industriellen Verbrennungsanlagen wie Gasturbinenbrennkammern, Winderhitzern, Rückstandsverbrennungsanlagen oder Industrieöfen, aber auch bei Kleinfeuerungen wie Gasboilern oder Heizkesseln im häuslichen Nutzungsbereich treten unter bestimmten, durch die feuerungstechnischen Betriebsparameter wie thermische Leistung und Luftzahl festgelegten Bedingungen instabile Betriebszustände auf, die durch zeitperiodische Änderungen der Flamme gekennzeichnet sind, die einhergehen mit Änderungen insbesondere des statischen Druckes in der Brennkammer sowie in dieser vor- oder nachgeschalteten Anlagenteilen. Das Auftreten dieser Verbrennungsinstabilitäten bewirkt oftmals ein gegenüber dem stationären Betrieb der Anlage verändertes Verhalten und verursacht neben einer erhöhten Lärmbelästigung auch eine verstärkte mechanische und/oder thermische Beanspruchung der Brennkammer bzw. der Brennkammerauskleidung. Derartige Flammen-/Druckschwingungen können unter ungünstigen Verhältnissen bis zur Zerstörung der Anlage führen, in der sie auftreten, so daß viel Aufwand getrieben wird, um derartige Flammen-/Druckschwingungen zu vermeiden. So verändert man beispielsweise die Brennkammergeometrie durch spezielle Einbauten, was aber häufig nur zu einer Verschiebung der auftretenden Schwingungsfrequenzen führte und somit nicht zu einer generellen Lösung des Problems beiträgt. Ansonsten werden bei auftretenden Flammen-/Druckschwingungen jeweils spezielle Maßnahmen auf empirischer Basis ergriffen.In industrial combustion systems such as gas turbine combustion chambers, gas boilers, residue incineration plants or industrial furnaces, but also in small furnaces such as gas boilers or boilers in the domestic use area, unstable operating states occur under certain conditions, which are determined by the firing operating parameters such as thermal output and air ratio, and which are characterized by changes in the flame over time , which go hand in hand with changes in particular the static pressure in the combustion chamber and in this upstream or downstream system parts. The occurrence of these combustion instabilities often causes a change in behavior compared to the stationary operation of the system and, in addition to increased noise pollution, also causes increased mechanical and / or thermal stress on the combustion chamber or the combustion chamber lining. Under unfavorable conditions, such flame / pressure vibrations can lead to the destruction of the system in which they occur, so that a lot of effort is made to avoid such flame / pressure vibrations. For example, you can change the geometry of the combustion chamber through special installations, which often only led to a shift in the occurring vibration frequencies and thus does not contribute to a general solution to the problem. Otherwise, special measures are taken on an empirical basis when flame / pressure vibrations occur.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem derartige Flammen-/Druckschwingungen mit nicht tolerierbaren Druckamplituden zu verhindern sind.The present invention is therefore based on the object of specifying a method with which such flame / pressure vibrations with intolerable pressure amplitudes can be prevented.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Brennraum ein Fluid zugeführt wird, das im Bereich von sich im Außenbereich an der Flamme ausbildenden Ringwirbeln so auf die Flamme trifft, daß das Fluid mit in die Wirbel bei deren Bildung eingeschlossen wird.This object is achieved in that the combustion chamber is supplied with a fluid which strikes the flame in the region of annular vortices which form on the outside of the flame in such a way that the fluid is included in the vortices when they are formed.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß die Schwingungen im wesentlichen durch sich im Randbereich der Flamme bzw. der Brennstoff und Luft enthaltenden Brennerströmung ausbildende Ringwirbel verursacht bzw. energetisch unterhalten und verstärkt werden. Diese Ringwirbel, die durch Aufrollung der Randbereiche der brennstoffhaltigen Brennerströmung entstehen, schließen bei ihrer Bildung heiße Rauchgase mit ein, die ein schnelles Aufheizen des im Ringwirbel enthaltenen Brennstoff/Luftgemisches bewirken, was zu einer impulsartigen, druckschwingungsanregenden Abreaktion des Brennstoffes führt. Dabei ist ein wesentlicher Aspekt, daß die Temperaturerhöhung aufgrund der heißen Rauchgase im Wirbel eine erhebliche Ausdehnung des Zündfähigkeitsbereiches des im Wirbel eingeschlossenen brennstoffhaltigen Gemisches bewirkt.The invention is based on the knowledge that the vibrations are essentially caused by ring vortices forming in the edge region of the flame or the burner flow containing fuel and air, or are energetically maintained and amplified. These ring vortices, which are created by rolling up the edge regions of the fuel-containing burner flow, include hot flue gases during their formation, which cause the fuel / air mixture contained in the ring vortex to heat up quickly, which leads to an impulsive, pressure-vibration-stimulating reaction of the fuel. It is an essential aspect that the temperature increase due to the hot flue gases in the vortex causes a considerable expansion of the ignitability range of the fuel-containing mixture enclosed in the vortex.

Um diesen Effekt zu umgehen, wird mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein effektiver Weg beschritten, um die Temperatur des in den Ringwirbeln enthaltenen Gemisches abzusenken und somit ein bei erniedrigtem Temperaturniveau nicht mehr zünd- und reaktionsfähiges Gemisch in den Wirbeln zu erzeugen.In order to circumvent this effect, the method according to the present invention takes an effective way to lower the temperature of the mixture contained in the ring vortices and thus not at a reduced temperature level to produce more ignitable and reactive mixture in the vertebrae.

Bei einer Ausführungsform, bei der das Fluid ein Gas ist, wird dieses in einem Bereich vorgelegt, aus dem es bei der Wirbelbildung, also bei der Aufrollung der Randbereiche der brennstoff/lufthaltigen Brennerströmung, mit in den Wirbel eingeschlossen wird und damit die Temperatur des im Ringwirbel enthaltenen Gemisches absenkt, da nun anstelle heißer Rauchgase ein vergleichsweise kaltes Medium bei der Wirbelbildung mit eingeschlossen wird. Diese Abkühlung bewirkt, daß das in den Ringwirbel eingeschlossene, brennstoffhaltige Gemisch nun außerhalb der normalerweise in Zusammenhang mit heißen Rauchgasen vorliegenden Zündgrenzen ist, das heißt, es ist nicht mehr reaktions- bzw. zündfähig.In one embodiment, in which the fluid is a gas, this is presented in a region from which it is included in the vortex during the formation of vortices, i.e. when the edge regions of the fuel / air-containing burner flow are rolled up, and thus the temperature of the The mixture contained in the ring vortex is reduced, since a comparatively cold medium is now included in the vortex formation instead of hot flue gases. This cooling has the effect that the fuel-containing mixture enclosed in the ring vortex is now outside the ignition limits normally present in connection with hot flue gases, that is to say it is no longer reactive or ignitable.

Bei einer anderen Ausführungsform handelt es sich bei dem Fluid um eine verdampfbare Flüssigkeit, die in den Brennraum eingedüst wird, so daß sie und/oder ihr gasförmiger Dampf von außen mit in die sich im Außenbereich an der Flamme ausbildenden Ringwirbel eintritt.In another embodiment, the fluid is an evaporable liquid which is injected into the combustion chamber, so that it and / or its gaseous vapor enters from the outside into the ring vortices which form on the outside of the flame.

Dabei wird die Flüssigkeit beispielsweise so eingedüst, daß sie direkt in den Wirbel gelangt. Dort verdampft sie dann, wobei die hierfür notwendige Verdampfungswärme dem sich im Wirbel befindlichen Gemisch entzogen wird. Dies führt zu einer entsprechenden Abkühlung dieses in dem Ringwirbel eingeschlossenen, brennstoffhaltigen Gemisches, das sich damit dann bei dem nun vorliegenden erniedrigten Temperaturniveau in den Ringwirbeln außerhalb der dort herrschenden Zündgrenzen befindet, das heißt, es ist nicht mehr reaktions- bzw. zündfähig.The liquid is injected, for example, so that it reaches the vortex directly. There it then evaporates, the heat of vaporization required for this being removed from the mixture in the vortex. This leads to a corresponding cooling of this fuel-containing mixture enclosed in the ring vortex, which is then at the lower temperature level now present in the ring vortexes outside the ignition limits prevailing there, that is to say it is no longer reactive or ignitable.

Vorteilhafterweise handelt es sich dabei bei der Flüssigkeit um Wasser oder eine wäßrige Lösung, was im Rahmen dieser Anmeldung unter dem Begriff "Wasser" zusammengefaßt wird.The liquid is advantageously water or an aqueous solution, which is summarized in the context of this application under the term "water".

Bei der oben beschriebenen Verdampfung der Flüssigkeit innerhalb des Ringwirbels ergibt sich dann nicht nur eine Abkühlung des Gemisches im Wirbel sondern gleichzeitig wird das Gemisch durch den entstehenden Wasserdampf entsprechend verdünnt, so daß bei der Abkühlung die Brennstoffkonzentration im Ringwirbel in den "zu mageren" Bereich außerhalb der Zündgrenzen verschoben wird.During the above-described evaporation of the liquid inside the vortex, not only does the mixture in the vortex cool down, but at the same time the mixture is correspondingly diluted by the water vapor formed, so that during the cooling the fuel concentration in the vortex is in the "too lean" area outside the ignition limits are shifted.

Grundsätzlich kann die Absenkung der Gemischtemperatur aber auch erreicht werden, indem es sich bei der zugeführten Flüssigkeit um einen flüssigen Brennstoff (zum Beispiel Heizöl, Benzin etc.) handelt, wobei sich in diesem Fall die Brennstoffkonzentration bei der Temperaturabsenkung in den Ringwirbeln in den für eine Zündung "zu fetten" Bereich verschiebt.In principle, the lowering of the mixture temperature can also be achieved by the liquid being a liquid fuel (for example heating oil, gasoline, etc.), in which case the fuel concentration in the case of the lowering of the temperature in the ring vortices in the Ignition "too rich" area shifts.

Außer einer Eindüsung der verdampfbaren Flüssigkeit direkt in den Wirbel ist es auch möglich, die Flüssigkeit in einen Bereich einzudüsen, der im Einzugsbereich der Ringwirbel liegt. Die Verdampfung der Flüssigkeit im Randbereich der Flamme bzw. in den heißen Rauchgasen läßt dann eine Dampfwolke entstehen, die anstelle der heißen Rauchgase mit in den Ringwirbel eingeschlossen wird. Hierdurch wird die Temperatur des im Ringwirbel enthaltenen Gemisches abgesenkt, da nun anstelle heißer Rauchgase vergleichsweise kaltes Medium, zum Beispiel Wasserdampf, bei der Wirbelbildung mit eingesogen wird. Aufgrund dieser Temperaturabsenkung und Verdünnung wird ebenfalls bewirkt, daß das im Wirbel vorliegende Gemisch außerhalb der von der Temperatur abhängigen Zündgrenzen und damit nicht mehr reaktions- bzw. zündfähig ist.In addition to injecting the vaporizable liquid directly into the vortex, it is also possible to inject the liquid into an area that is in the intake area of the ring vortex. The evaporation of the liquid in the edge area of the flame or in the hot flue gases then creates a vapor cloud which is enclosed in the ring vortex instead of the hot flue gases. This lowers the temperature of the mixture contained in the ring vortex, since instead of hot flue gases, comparatively cold medium, for example water vapor, is also sucked in during the vortex formation. Because of this lowering and thinning of the temperature, it is also caused that the mixture present in the vortex is outside the ignition limits dependent on the temperature and is therefore no longer reactive or ignitable.

Die Zuführung von Fluid erfolgt dabei vorzugsweise kontinuierlich, um zu jedem Zeitpunkt eine ausreichende Menge an Gas oder Flüssigkeit bzw. Dampf zum Einschluß in einen sich bildenden Ringwirbel im Brennraum bereitzustellen.The supply of fluid is preferably carried out continuously in order to provide a sufficient amount of gas or liquid or steam at any time for inclusion in an annular vortex which is formed in the combustion chamber.

Grundsätzlich kann die Absenkung der Gemischtemperatur auch erreicht werden, indem es sich bei dem als Fluid zugeführten kalten Gas um ein ausreichend brennstoffhaltiges Medium oder reines Brenngas (zum Beispiel Methan oder Erdgas) handelt, wobei sich in diesem Fall die Brennstoffkonzentration bei der Temperaturabsenkung in den Ringwirbeln in den für eine Zündung "zu fetten" Bereich verschiebt.In principle, the lowering of the mixture temperature can also be achieved by the cold gas supplied as a fluid being a sufficiently fuel-containing medium or pure fuel gas (for example methane or natural gas), in which case the fuel concentration is the temperature decrease in the ring vortices moves into the "too rich" area for an ignition.

Vorzugsweise ist das Gas aber nicht-brennstoffhaltig, das heißt der im Ringwirbel enthaltene Brennstoff wird verdünnt und die Brennstoffkonzentration wird ohne die mit dem sonst bei Rauchgaseinschluß einhergehende Temperaturerhöhung im Wirbel in den "zu mageren" Bereich außerhalb der Zündgrenzen verschoben.However, the gas is preferably not fuel-containing, that is to say the fuel contained in the ring vortex is diluted and the fuel concentration is shifted to the "too lean" area outside the ignition limits without the temperature increase in the vortex which is otherwise associated with the inclusion of flue gas.

Bevorzugterweise handelt es sich bei dem nicht-brennstoffhaltigen Gas um Luft, die überall in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Die Luft hat insbesondere Umgebungstemperatur, wobei es aber grundsätzlich ausreicht, wenn sie im Verhältnis zu den heißen Rauchgasen als "kalt" angesehen werden kann. Es ist zwar auch denkbar, anstelle von Luft ein inertes Gas zu verwenden, was allerdings einen gewissen Kostennachteil zur Folge hätte.The non-fuel-containing gas is preferably air, which is available in sufficient quantities everywhere. The air is particularly at ambient temperature, but it is generally sufficient if it can be regarded as "cold" in relation to the hot flue gases. It is also conceivable to use an inert gas instead of air, but this would have a certain cost disadvantage.

Um den Abkühlungseffekt im gesamten toroidal ausgebildeten Ringwirbel sicherzustellen, wird das Gas gleichmäßig über den Umfang der Flamme verteilt zugeführt, insbesondere in einer im wesentlichen tangential in den Wirbel hineinlaufenden Strömung, wodurch das Eintreten des Gases in den Wirbel sicherzustellen ist.In order to ensure the cooling effect in the entire toroidal ring vortex, the gas is supplied evenly distributed over the circumference of the flame, in particular in a flow that runs essentially tangentially into the vortex, thereby ensuring that the gas enters the vortex.

Flüssigkeit als Fluid wird ebenfalls gleichmäßig über den Umfang der Flamme verteilt in den Brennraum eingedüst. Dabei ist es vorteilhaft, die Flüssigkeit im Zuge dieser Eindüsung zu zerstäuben, da die Flüssigkeit so eine größtmögliche Oberfläche erhält, was ihrer zügigen und vollständigen Verdampfung zuträglich ist.Liquid as fluid is also injected into the combustion chamber, evenly distributed over the circumference of the flame. It is advantageous to atomize the liquid in the course of this injection, since the liquid thus has the largest possible surface area, which is conducive to its rapid and complete evaporation.

Dabei ergibt sich aus dem oben Gesagten, daß es am günstigsten ist, die Flüssigkeit direkt in den Ringwirbel einzubringen, die Flüssigkeit also vorteilhafterweise in Richtung auf den Ringwirbel in den Brennraum einzudüsen.It follows from the above that it is best to introduce the liquid directly into the ring vortex, that is to say advantageously to inject the liquid into the combustion chamber in the direction of the ring vortex.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine bekannte Feuerung mit einem Brenner und einem Brennraum entweder derart weitergebildet, daß sie Gasaustrittsöffnungen aufweist zur Gaszuführung zwecks Durchführung des bisher beschriebenen Verfahrens, das heißt die Gaszuführungen sind so angeordnet, daß das aus ihnen ausströmende Gas im Bereich der Bildung der Ringwirbel d. h. über ihren gesamten Umfang durch Aufrollung der Außenbereiche der Brennerströmung mit eingeschlossen wird.To carry out the method according to the invention, a known furnace with a burner and a combustion chamber is either developed in such a way that it has gas outlet openings for gas supply for the purpose of carrying out the method described hitherto, that is to say the gas supplies are arranged such that the gas flowing out of them is in the region of formation the ring vortex d. H. is included over its entire circumference by rolling up the outer regions of the burner flow.

Oder eine bekannte Feuerung mit einem Brenner und einem Brennraum wird derart weitergebildet, daß sie mindestens eine Austrittsöffnung für verdampfbare Flüssigkeit aufweist, so daß im Bereich der Wirbelbildung bei der Aufrollung der Außenbereiche der Brennerströmung ein über den gesamten Wirbelumfang ausreichender Einschluß von bereits verdampfter oder noch innerhalb der Wirbel zu verdampfender Flüssigkeit gewährleistet ist.Or a known furnace with a burner and a combustion chamber is developed in such a way that it has at least one outlet opening for vaporizable liquid, so that in the area of vortex formation when the outer regions of the burner flow are rolled up, an inclusion of already evaporated or still within the entire vortex circumference is sufficient the vortex of liquid to be evaporated is guaranteed.

Die genaue Lokalisierung dieser Wirbelaufrollung ist stark von der jeweiligen Brennkammergeometrie und -ausführung abhängig, wie auch die Frequenz und die Amplitude der durch derartige Wirbel bewirkte Druckschwingungen im wesentlichen brennkammerspezifisch sind, so daß die konstruktive Auslegung der Feuerung in bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren individuell angepaßt werdenmuß.The exact location of this vortex roll-up is heavily dependent on the respective combustion chamber geometry and design, and the frequency and amplitude of the pressure vibrations caused by such vortexes are essentially combustion chamber-specific, so that the structural design of the furnace must be individually adapted in relation to the method according to the invention .

Bevorzugterweise wird die Feuerung für ein zuzuführendes Gas mit einer Gasaustrittsöffnung in Form eines Spalts oder einer Spaltdüse ausgebildet, die die eigentliche Brennerströmung umschließt, wodurch an der Stelle des sich ausbildenden Ringwirbels aus dem Gasmantel entsprechend kühles Gas in den Wirbel mit eingezogen wird. Hieraus ergibt sich aber auch, daß die Ausströmung des zusätzlichen Gases sowohl parallel zur Brenner- bzw. Flammenachse als auch unter einem beliebigen Winkel zu dieser Achse erfolgen kann, solange gewährleistet ist, daß das Einbringen des Gases in den Wirbel sichergestellt ist. Insbesondere ist der Betrag der Geschwindigkeit, mit der das Gas aus den Gasaustrittsöffnungen austritt, wie auch die Orientierung seines Geschwindigkeitsvektors in weiten Grenzen beliebig.The furnace for a gas to be supplied is preferably designed with a gas outlet opening in the form of a gap or a gap nozzle which surrounds the actual burner flow, as a result of which correspondingly cool gas is drawn into the vortex from the gas jacket at the location of the ring vortex which forms becomes. However, this also means that the outflow of the additional gas can take place both parallel to the burner or flame axis and at any angle to this axis, as long as it is ensured that the introduction of the gas into the vortex is ensured. In particular, the amount of the speed at which the gas exits the gas outlet openings, as well as the orientation of its speed vector, is arbitrary within wide limits.

Dabei kann anstelle eines wie oben beschrieben einzelnen Spaltes auch eine Vielzahl einzelner, kleiner Gasaustrittsöffnungen vorgesehen werden, die ringförmig um die Brennerströmung bzw. die Flamme herum angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen einzelnen Gasaustrittsöffnungen derart gering zu wählen ist, daß eine ausreichende Zufuhr des kühlenden und verdünnenden Gases über den gesamten Umfang der Flamme an der Stelle der Wirbelaufrollung gewährleistet bleibt.Instead of a single gap as described above, a large number of individual, small gas outlet openings can be provided, which are arranged in a ring around the burner flow or the flame, the distance between individual gas outlet openings being so small that an adequate supply of the cooling and diluting gas is guaranteed over the entire circumference of the flame at the location of the vortex roll.

Bei einer Feuerung mit in den Brennraum einzudüsender verdampfbarer Flüssigkeit sind die Austrittsöffnungen zur Eindüsung als über den Umfang eng beabstandete Strahl- oder Zerstäubungsdüsen ausgeführt, so daß die erzeugten Flüssigkeitsstrahlen oder Tropfenwolken bzw. die nach einer Verdampfung der Flüssigkeit vorliegenden Dampfwolken die Brennerströmung bzw. die Flamme möglichst vollständig an der Stelle der Wirbelaufrollung umschließen. Auch die Eindüsung der verdampfbaren Flüssigkeit kann dabei sowohl parallel zur Brenner- bzw. Flammenachse als auch unter einem beliebigen Winkel hierzu erfolgen. Insbesondere ist eine Zufuhr der Flüssigkeit durch radiale Bohrungen an der Brennkammerwand unter einem Winkel von etwa 90° zur Brenner- bzw. Flammenachse möglich, grundsätzlich ist aber sowohl die Orientierung des Geschwindigkeitsvektors der ausgedüsten Flüssigkeit als auch der Betrag ihrer Austrittsgeschwindigkeit in weiten Grenzen variabel, solange gewährleistet ist, daß die Ausdüsung so gewählt wird, daß ein ausreichender Einschluß der Flüssigkeit und/oder ihres Dampfes in den sich bildenden Ringwirbel gewährleistet ist.In the case of firing with evaporable liquid to be injected into the combustion chamber, the outlet openings for injection are designed as jet or atomizing nozzles that are closely spaced over the circumference, so that the liquid jets or droplet clouds generated or the vapor clouds present after evaporation of the liquid are the burner flow or the flame enclose as completely as possible at the point of the roll of the vertebrae. The vaporizable liquid can also be injected both parallel to the burner or flame axis and at any angle thereto. In particular, it is possible to supply the liquid through radial bores on the combustion chamber wall at an angle of approximately 90 ° to the burner or flame axis, but in principle both the orientation of the velocity vector of the liquid emitted and the amount of its exit velocity are variable within wide limits, as long as it is ensured that the nozzle is selected so that sufficient inclusion of the liquid and / or its vapor in the ring vortex that forms is ensured.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels für eine Feuerung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei zeigt

Figur 1
eine Prinzipskizze einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem sich an einer Flamme ausbildenden toroidalen Ringwirbel und Gas als zugeführtem Fluid.
Figur 2
eine Prinzipskizze einer Vorrichtung entsprechend Figur 1 mit verdampfbarer Flüssigkeit als zugeführtem Fluid.
Further advantages and features of the invention result from the following description of an exemplary embodiment of a furnace for carrying out the method according to the invention. It shows
Figure 1
a schematic diagram of an apparatus for performing the method according to the invention with a toroidal vortex formed on a flame and gas as the supplied fluid.
Figure 2
a schematic diagram of a device according to Figure 1 with vaporizable liquid as the supplied fluid.

Figur 1 ist ein Schnitt durch eine Feuerung, bei der ein Brenner 1 eine Flamme 2 erzeugt, die in einen Brennraum 3 gerichtet ist. Dem Brenner 1 wird über ein Rohr 4 ein Brenngas/Luftgemisch 5 zugeführt, das stromab des mit einem nicht dargestellten Drallgeschränk versehenen Brenners entzündet wird und die sich entlang einer Mittelachse 6 erstreckende Flamme 2 bildet.Figure 1 is a section through a furnace, in which a burner 1 generates a flame 2, which is directed into a combustion chamber 3. A combustible gas / air mixture 5 is fed to the burner 1 via a pipe 4, which is ignited downstream of the burner provided with a swirl cupboard (not shown) and forms the flame 2 extending along a central axis 6.

In einem gewissen axialen Abstand vom Brenner 1 rollen sich die Außenbereiche der Flamme 2 periodisch zu toroidalen Ringwirbeln 7 auf, wobei zwischen dem Ringwirbel 7 und der Flamme 2 sich ein konvergenter Spalt 8 ausbildet, durch den der Wirbel um ihn herum befindliches Gas in sich einsaugt. Üblicherweise saugt er hier heiße Rauchgase aus dem Brennraum 3 ein, die so heiß sind, daß sich der Ringwirbel 7 auf eine Temperatur aufheizt, bei der es zu einer Entzündung des in dem Ringwirbel enthaltenen Brennstoff/Luftgemisches kommt. Hierdurch wird eine Druckschwingung angeregt bzw. durch die zur Druckschwingung phasenrichtige Abreaktion des in den periodisch gebildeten und verbrennenden Ringwirbeln enthaltenen Brennstoff/Luftgemisches unterhalten und verstärkt. Hierbei ist die Frequenz der Druckschwingung und die Bildungsfrequenz der toroidalen Ringwirbel identisch. Dies ist unabhängig davon, ob die Brennerausströmung laminar oder turbulent ist.At a certain axial distance from the burner 1, the outer regions of the flame 2 periodically roll up into toroidal ring vortices 7, a convergent gap 8 forming between the ring vortex 7 and the flame 2, through which the vortex sucks in gas around it . Usually he sucks in hot flue gases from the combustion chamber 3, which are so hot that the annular vortex 7 heats up to a temperature at which the fuel / air mixture contained in the annular vortex is ignited. As a result, a pressure oscillation is excited or maintained and amplified by the reaction of the fuel / air mixture contained in the periodically formed and burning ring vortices which is in the phase of the pressure oscillation. The frequency of the pressure oscillation and the formation frequency of the toroidal ring vortices are identical. This is irrespective of whether the burner outflow is laminar or turbulent.

Erfindungsgemäß wird jetzt durch Gasaustrittsöffnungen 10, die in der Brennraumwand 9 gleichmäßig um die Achse 6 verteilt angeordnet sind, Luft 11, vorzugsweise von Umgebungstemperatur, dem Brennraum 3 zugeführt, so daß sie gemäß den Pfeilen 12 in den konvergenten Spalt 8 tangential zum Ringwirbel 7 eingesaugt wird und dabei die heißen Rauchgase verdrängt. Damit wird die Temperatur der Ringwirbel 7 abgesenkt und gleichzeitig der Brennstoffgehalt entsprechend verringert, so daß bei den Ringwirbeln keine Entzündung mehr auftritt und dementsprechend keine entsprechende druckschwingungsanregende periodische Verbrennung der Ringwirbel. Damit sind die oben beschriebenen Druckschwingungen bereits im Entstehen verhindert und dieser, die Feuerung sowohl mechanisch als auch thermisch stark belastende Effekt wird vermieden. Die Anordnung der Gasaustrittsöffnungen 10 in ausreichend gleichmäßiger Verteilung um die Mittelachse 6 der Flamme bewirkt, daß der toroidale Ringwirbel auf dem gesamten Umfang der Flamme 2 entsprechend abgekühlt wird, wobei durch eine entsprechende Neigung der Gasaustrittsöffnungen 10 gegenüber der Flammenachse 6 sichergestellt wird, daß das austretende Gas möglichst zielgenau an die Stelle befördert wird, an der der Ringwirbel entsteht, so daß das Gas den sich dort ausbildenden Ringwirbeln auf bestmöglichste Weise zugeführt wird.According to the invention, air 11, preferably from ambient temperature, is now supplied to the combustion chamber 3 through gas outlet openings 10, which are arranged in the combustion chamber wall 9 evenly distributed around the axis 6, so that it is sucked tangentially to the annular vortex 7 into the convergent gap 8 according to the arrows 12 and displaces the hot smoke gases. This lowers the temperature of the ring vortices 7 and at the same time reduces the fuel content accordingly, so that the ring vortices no longer ignite and, accordingly, no corresponding periodic combustion of the ring vortices which stimulates pressure vibrations. The pressure fluctuations described above are thus prevented from occurring and this, the firing effect, which is both mechanically and thermally extremely stressful, is avoided. The arrangement of the gas outlet openings 10 in a sufficiently uniform distribution around the central axis 6 of the flame has the effect that the toroidal ring vortex on the entire circumference of the flame 2 is cooled accordingly, with a corresponding inclination of the gas outlet openings 10 relative to the flame axis 6 ensuring that the outlet Gas is conveyed as precisely as possible to the point at which the ring vortex is formed, so that the gas is supplied to the ring vortexes which form there in the best possible way.

In der Figur 2 ist eine Feuerung ähnlich der in Figur 1 gezeigten Feuerung dargestellt, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.FIG. 2 shows a furnace similar to the furnace shown in FIG. 1, the same parts being provided with the same reference numerals.

Bei der Feuerung gemäß Figur 2 wird jedoch dem Brennraum als Fluid nicht Gas zugeführt sondern eine verdampfbare Flüssigkeit.In the firing according to FIG. 2, however, the combustion chamber is not supplied with gas as a fluid but with an evaporable liquid.

Durch Düsen 13, die an der Brennraumwand 9 gleichmäßig um die Achse 6 verteilt befestigt sind, wird die verdampfbare Flüssigkeit 14, vorzugsweise Wasser, durch die Brennraumwand 9 hindurch zugeführt und in den Ringwirbel 7 eingesprüht. Das in den Ringwirbel 7 eingesprühte Wasser verdampft dort, wobei es den heißen Wirbeln die hierfür notwendige Verdampfungswärme entzieht und sie abkühlt, wobei der sich bildende Dampf gleichzeitig die Brennstoffkonzentration im Ringwirbel absenkt.The vaporizable liquid 14, preferably water, is fed through the combustion chamber wall 9 and sprayed into the annular vortex 7 through nozzles 13, which are attached to the combustion chamber wall 9 evenly distributed around the axis 6. The water sprayed into the vortex 7 evaporates there, drawing the necessary heat of evaporation from the hot vortex and cooling it down, the steam which is formed simultaneously reducing the fuel concentration in the vortex.

Aufgrund dieser Temperaturabsenkung im Ringwirbel 7 und der gleichzeitigen Verringerung des Brennstoffgehaltes, tritt bei dem Ringwirbel keine Entzündung mehr auf und dementsprechend kein entsprechender Druckanstieg. Damit sind die oben beschriebenen Druckschwingungen bereits im Entstehen verhindert und dieser, die Feuerung sowohl mechanisch als auch thermisch stark belastende Effekt wird vermieden.Due to this lowering of the temperature in the ring vortex 7 and the simultaneous reduction in the fuel content, no more ignition occurs in the ring vortex and accordingly no corresponding pressure increase. The pressure fluctuations described above are thus prevented from occurring and this, the firing effect, which is both mechanically and thermally extremely stressful, is avoided.

Die Anordnung der Düsen 13 in ausreichend gleichmäßiger Verteilung um die Mittelachse 6 der Flamme bewirkt, daß der toroidale Ringwirbel auf dem gesamten Umfang der Flamme 2 mit verdampfbarer Flüssigkeit dotiert wird und entsprechend abgekühlt wird, wobei durch eine entsprechende Neigung der Düsen 13 gegenüber der Flammenachse 6 sichergestellt wird, daß die eingedüste Flüssigkeit möglichst zielgenau an die Stelle gespritzt wird, an der der Ringwirbel entsteht.The arrangement of the nozzles 13 in a sufficiently uniform distribution about the central axis 6 of the flame has the effect that the toroidal ring vortex is doped with vaporizable liquid over the entire circumference of the flame 2 and is cooled accordingly, with a corresponding inclination of the nozzles 13 with respect to the flame axis 6 it is ensured that the injected liquid is sprayed as precisely as possible to the point at which the ring vortex is created.

Sollte die Flüssigkeit in dem Bereich benachbart zur Flamme oder in den Randbereich der Flamme 2 eingesprüht werden, bevor die Flammenströmung die toroidalen Ringwirbel bildet, so verdampft die Flüssigkeit dort und der entstehende Dampf verdrängt die heißeren Rauchgase. Dieser kühlere Dampf wird dann anstelle des Rauchgases in den Ringwirbel eingesogen, was bei diesem ebenfalls zu einer niedrigeren Temperatur und Verdünnung und damit der Verhinderung von periodisch auftretenden Abreaktionen der Ringwirbel führt.If the liquid is sprayed in the area adjacent to the flame or in the edge area of the flame 2 before the flame flow forms the toroidal ring vortices, the liquid evaporates there and the steam produced displaces the hot flue gases. This cooler steam is then sucked into the ring vortex instead of the flue gas, which likewise leads to a lower temperature and thinning and thus the prevention of periodic reactions of the ring vortex.

Zusammenfassend hat die Erfindung den Vorteil, daß unabhängig von der Art der Verbrennungsführung, das heißt diffusiv, teilvorgemischt oder voll vorgemischt, auftretende Druckschwingungen zu vermeiden sind, die durch die periodische Abreaktion bzw. Verbrennung toroidaler, je nach Strömungsführung laminarer oder turbulenter Ringwirbel energetisch unterhalten bzw. verstärkt werden.In summary, the invention has the advantage that irrespective of the type of combustion control, i.e. diffusive, partially premixed or fully premixed, pressure oscillations which occur are to be avoided, which are energetically maintained or energized by the periodic reaction or combustion of toroidal, depending on the flow control laminar or turbulent vortex be reinforced.

Claims (23)

Verfahren zur Unterdrückung von Flammen-/Druckschwingungen bei einer Feuerung, die einen Brenner (1) aufweist, mit dem eine Flamme (2) erzeugt wird, und einen Brennraum (3), in den die Flamme (2) gerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Brennraum (3) ein Fluid (11, 14) zugeführt wird so daß es von außen mit in sich im Außenbereich an der Flamme (2) ausbildenden Ringwirbeln (7) eintritt.Method for suppressing flame / pressure vibrations in a furnace which has a burner (1) with which a flame (2) is generated and a combustion chamber (3) into which the flame (2) is directed,
characterized,
that a fluid (11, 14) is fed into the combustion chamber (3) so that it enters from the outside with annular vortices (7) which form in the outer region on the flame (2). Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluid (11, 14) kontinuierlich zugeführt wird.Method according to claim 1,
characterized,
that the fluid (11, 14) is fed continuously. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluid (11, 14) gleichmäßig über den Umfang der Flamme (2) verteilt zugeführt wird.Method according to claim 1,
characterized,
that the fluid (11, 14) is supplied evenly distributed over the circumference of the flame (2). Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluid ein Gas ist.Method according to claim 1,
characterized,
that the fluid is a gas. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gas (11) einen Brennstoffgehalt und eine Temperatur hat, so daß das Brennstoff/Luft/Gas-Gemisch, das sich im Wirbel (7) bildet, außerhalb der von Temperatur und Brennstoffgehalt abhängigen Zündgrenzen ist.Method according to claim 4,
characterized,
that the gas (11) has a fuel content and a temperature, so that the fuel / air / gas mixture which forms in the vortex (7) is outside the ignition limits dependent on the temperature and fuel content. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gas (11) nicht brennstoffhaltig ist.Method according to claim 4,
characterized,
that the gas (11) does not contain fuel. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gas (11) Luft ist.Method according to claim 4,
characterized,
that the gas (11) is air. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gas (11) im wesentlichen tangential zum Wirbel (7) zugeführt wird.Method according to claim 4,
characterized,
that the gas (11) is supplied substantially tangentially to the vortex (7). Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fluid eine verdampfbare Flüssigkeit (14) ist, die in den Brennraum (3) eingedüst wird, so daß sie und/oder ihr gasförmiger Dampf mit in den Ringwirbel (7) eintritt.Method according to claim 1,
characterized,
that the fluid is an evaporable liquid (14), which is injected into the combustion chamber (3), so that it and / or its gaseous vapor enters the ring vortex (7). Verfahren gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flüssigkeit (14) im Ringwirbel (7) verdampft.Method according to claim 9,
characterized,
that the liquid (14) evaporates in the ring vortex (7). Verfahren gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flüssigkeit (14) Wasser ist.Method according to claim 9,
characterized,
that the liquid (14) is water. Verfahren gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flüssigkeit (14) flüssiger Brennstoff ist.Method according to claim 9,
characterized,
that the liquid (14) is liquid fuel. Verfahren gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eindüsung der Flüssigkeit (14) in den Brennraum (3) auf den Bildungsort der Ringwirbel (7) gerichtet ist.Method according to claim 9,
characterized,
that the injection of the liquid (14) into the combustion chamber (3) is directed to the formation site of the ring vortices (7). Verfahren gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flüssigkeit (14) bei der Eindüsung in den Brennraum (3) zerstäubt wird.Method according to claim 9,
characterized,
that the liquid (14) is atomized when it is injected into the combustion chamber (3). Verfahren gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich im Wirbel (7) ein Brennstoff-/Dampf-/Gas-/Luftgemisch bildet, das außerhalb der von Temperatur und Brennstoffgehalt abhängigen Zündgrenzen ist.Method according to claim 9,
characterized,
that a fuel / vapor / gas / air mixture forms in the vortex (7) which is outside the ignition limits dependent on the temperature and fuel content. Feuerung mit einem Brenner (1) und einem Brennraum (3),
dadurch gekennzeichnet,
daß sie Zuführungen (10, 13) aufweist zur Zuführung eines Fluids zwecks Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.Firing with a burner (1) and a combustion chamber (3),
characterized,
that it has feeders (10, 13) for feeding a fluid for the purpose of carrying out the method according to one or more of the preceding claims. Feuerung gemäß Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführungen (10, 13) gleichmäßig um eine Mittelachse (6) der Flamme (2) angeordnet sind.Furnace according to claim 16,
characterized,
that the feeds (10, 13) are arranged uniformly around a central axis (6) of the flame (2). Feuerung gemäß Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführungen (10, 13) in den Seitenwänden (9) des Brennraumes (3) angeordnet sind.Furnace according to claim 16,
characterized,
that the feeds (10, 13) are arranged in the side walls (9) of the combustion chamber (3). Feuerung gemäß Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführungen (10, 13) eine Neigung gegenüber der Flammenachse (6) aufweisen.Furnace according to claim 16,
characterized,
that the feeds (10, 13) have an inclination with respect to the flame axis (6). Feuerung gemäß Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführungen (10) Gasaustrittsöffnungen sind.Furnace according to claim 16,
characterized,
that the feeds (10) are gas outlet openings. Feuerung gemäß Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuführungen (13) Düsen für verdampfbare Flüssigkeiten sind.Furnace according to claim 16,
characterized,
that the feeds (13) are nozzles for evaporable liquids. Feuerung gemäß Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen Strahldüsen sind, deren Strahl auf den Ringwirbel (7) gerichtet ist.Furnace according to claim 21,
characterized,
that the nozzles are jet nozzles, the jet of which is directed onto the ring vortex (7). Feuerung gemaß Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen Zerstäuberdüsen sind.Furnace according to claim 21,
characterized,
that the nozzles are atomizer nozzles.
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