EP0908671A1 - Verfahren zur Verbrennung von gasförmigen, flüssigen sowie mittel-oder niederkalorischen Brennstoffen in einem Brenner - Google Patents

Verfahren zur Verbrennung von gasförmigen, flüssigen sowie mittel-oder niederkalorischen Brennstoffen in einem Brenner Download PDF

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EP0908671A1 EP97810752A EP97810752A EP0908671A1 EP 0908671 A1 EP0908671 A1 EP 0908671A1 EP 97810752 A EP97810752 A EP 97810752A EP 97810752 A EP97810752 A EP 97810752A EP 0908671 A1 EP0908671 A1 EP 0908671A1
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fuels
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Timothy Dr. Griffin
Dieter Winkler
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23D—BURNERS
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    • F23D2209/10—Flame flashback

Definitions

  • the invention relates to a method for the combustion of gaseous, liquid as well as medium or low calorific fuels in one burner a swirl generator. Furthermore, the invention relates to a burner for Execution of the procedure.
  • DE 195 47 913 A1 describes a generic burner for a heat generator 1, which provides a swirl generator 100 according to FIG. 1, into the axially liquid fuel through a fuel nozzle 103 in the shape of a cone Liquid fuel jet is injected. Tangential and angular to that Liquid fuel jets become combustion air flows between the swirl shells of the swirl generator introduced into the swirl generator, via the corresponding outlet nozzle openings 117 are preferably mixed with gaseous fuel can.
  • the nozzle openings 117 are mainly used for the injection of natural gas, that is, fuel with a high calorific value, which is typically 46 MJ / kg, used.
  • a dual burner will expressly refer to the above-mentioned German published specification referred.
  • Burner systems for a heat generator are preferred for gas turbine operation designed.
  • in addition to natural gas and heating oil, which are used as fuels for Dual burners are used, also preferably medium or low calorific To use fuels (Mbtu or LBtu fuels) that are as it were conventional Fuels should be burned with low emissions.
  • Mbtu resp. LBtu fuels for example as gases from coal or heavy oil gasification come from, have large amounts of hydrogen and carbon monoxide, the The calorific value of MBtu fuels is only about a third - about 15 MJ / kg - of which of natural gas.
  • the invention is based on the idea of using gaseous fuels, for example Natural gas, liquid fuels such as petroleum, as well as medium or low calorific Fuels, so-called Mbtu resp. LBtu fuels in one burner burn together with a swirl generator by the latter Fuel is injected axially and / or coaxially into the burner or swirl generator. These fuels are preferably injected into the interior of the swirl generator near the liquid fuel injector that is injected in State within the swirl generator or burner the shape of a conical Liquid fuel column. This ensures that in addition to the finely atomized liquid fuel inside the swirl generator injected medium or low calorific fuels sufficiently well this is mixed.
  • gaseous fuels for example Natural gas, liquid fuels such as petroleum, as well as medium or low calorific Fuels, so-called Mbtu resp. LBtu fuels in one burner burn together with a swirl generator by the latter Fuel is injected axially and / or coaxially into the burner or swirl generator.
  • the feed of medium or low calorific fuels upstream in the area of the liquid fuel injector also leads to a good mixing with the injected fuels and the combustion air flow injected into the swirl generator.
  • the long mixing section leads to premix combustion, which has comparable good NO x emission values that can be achieved with natural gas premix combustion.
  • the burner according to the invention which is used to carry out the invention Method is designed as an extension to that described in the above German published patent application DE 195 47 913 A1 described dual burner view and points in addition to the fuel systems according to the invention for natural gas and liquid fuel, a third fuel system for feeding a medium or low calorie fuel in the swirl generator. So it ends preferably near the area of the central injector through which liquid fuel is injected into the interior of the swirl generator through the swirl shells of the swirl generator, through which medium or low calorie Fuel is injected into the interior of the swirl generator.
  • the injection of the middle resp. low-calorific fuel takes place axially and / or coaxially with the injection of the liquid fuel or to the axis of symmetry of the swirl generator.
  • the burner shown in Fig. 1 consists of a swirl generator 1 and one Mixing section 2, which adjoins the swirl generator 1 in the flow direction.
  • a conical structure that is tangential several times from a tangentially flowing combustion air flow 3 (see Fig. 2) is applied.
  • Shape and shape of the swirl generator 1 and by the shape of the swirl generator flow kinetics is extensively in the German Offenlegungsschrift DE 195 47 913 A1 with reference to FIGS. 1 to 5 to which express reference is made here.
  • the formation of the swirl generator 1 adjacent mixing section 2 which consists of a transition piece 21 with transition channels 22 and a directly adjacent transition tube 23 is.
  • the mention of these burner components is only for the complete Representation of the burner unit for feeding in the combustion process required fuels.
  • an injection nozzle 4 for the introduction of liquid fuel into the interior of the Swirl generator 1 is provided.
  • Feed lines 5 are coaxial around the injection nozzle 4 the supply of medium-calorific fuel is provided (see arrow representations), which penetrate the swirl generator shells 6, 7.
  • Via appropriate injection nozzles 8 also arrives at the air flow which forms inside the swirl generator 1 (not shown in the figure) finely divided medium calorific fuel axially or coaxially into the swirl generator and mixes with it.
  • supply channels 9 are provided for the gaseous fuel tangentially from the outside together with the combustion air flow into the swirl generator is fed (see Fig. 2).
  • the additional coaxial feed compared to the prior art medium calorific fuel leads to an increase in the axial component of the Flow that after passage through the transition piece 21, in the preferably the transition channels 22 are introduced, and after passing through the mixing tube 23 leads to the so-called "swirl breakdown” (backflow bubble), which occurs at known dual burners in the area of the combustion chamber 10 in the immediate vicinity the mixing tube 23 forms, is literally blown away.
  • a highly efficient feeding of the medium-calorific fuel is preferably carried out by coaxially introduced into the twister cups 6, 6 ', 7, 7' Fuel nozzle openings 8.
  • Medium-calorific fuel is injected via one or more nozzles per swirl suction cup.
  • Fig. 2 shows a cross section through a swirl generator designed according to the invention 1.
  • the liquid fuel nozzle 4 is provided to the angularly several swirl generator shells 6, 6 ', 7, 7' are arranged.
  • Tangential Combustion air 3 is generated between the adjacent swirl generator shells introduced tangentially into the interior of the swirl generator 1, with the help of separate Feed lines 9 with corresponding inlet nozzles is mixed with natural gas.
  • the Swirl generator shells 6, 6 ', 7, 7' are each with one in the example shown Fuel injection for medium-calorific fuel penetrated.

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Abstract

Verfahren sowie ein Brenner zur Verbrennung von gasförmigen, flüssigen sowie mittel- oder niederkalorischen Brennstoffen in einem Brenner mit einem Drallerzeuger (1), in dem flüssiger Brennstoff (4) in Art einer kegelförmigen Flüssigbrennstoffsäule (4') zerstäubt wird, die von einem tangential in den Drallerzeuger einströmenden rotierenden Verbrennungsluftstrom (3) umschlossen wird, zu dem zusätzlich gasförmiger (9) und/oder flüssiger Brennstoff eingedüst wird, sowie mit wenigstens einer Eindüsungsvorkehrung (8) innerhalb des Drallerzeugers, durch die der mittel- oder niederkalorische Brennstoff in axialer und/oder koaxialer Richtung zur Flüssigbrennstoffsäule eingedüst wird. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbrennung von gasförmigen, flüssigen sowie mittel- oder niederkalorischen Brennstoffen in einem Brenner mit einem Drallerzeuger. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen Brenner zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Aus der DE 195 47 913 A1 geht ein gattungsgemäßer Brenner für einen Wärmeerzeuger hervor, der gemäß Fig. 1 der Druckschrift einen Drallerzeuger 100 vorsieht, in den axial flüssiger Brennstoff durch eine Brennstoffdüse 103 in Art eines kegelförmigen Flüssigbrennstoffsstrahls eingedüst wird. Tangential und angulär zu dem Flüssigbrennstoffstrahl werden zwischen den Drallschalen des Drallerzeugers Verbrennungsluftströme in den Drallerzeuger eingeleitet, die über entsprechende Auslaßdüsenöffnungen 117 vorzugsweise mit gasförmigem Brennstoff vermischt werden können. Die Düsenöffnungen 117 werden hauptsächlich zur Eindüsung von Erdgas, also Brennstoff mit einem hohen Heizwert, der typischerweise bei 46 MJ/kg liegt, benutzt. Bezüglich aller weiteren konstruktiven Einzelheiten des mit zwei Brennstoffarten zu betreibenden bekannten Brenners, der auch als Dualbrenner bezeichnet wird, wird ausdrücklich auf die vorstehend genannte deutsche Offenlegungsschrift verwiesen.
Brennersysteme für einen Wärmeerzeuger, wie sie beispielsweise aus der vorstehend genannten Druckschrift entnehmbar sind, sind bevorzugt für den Gasturbinenbetrieb ausgelegt. Gerade auf dem Gebiet der Gasturbinenanwendungen besteht in Zukunft die Anforderung, zusätzlich zu Erdgas und Heizöl, die als Brennstoffe für Dualbrenner eingesetzt werden, auch vorzugsweise mittel- oder niederkalorische Brennstoffe (Mbtu- resp. LBtu-Bennstoffe) zu verwenden, die gleichsam den herkömmlichen Brennstoffen schadstoffarm verbrannt werden sollen. Diese Mbtu-resp. LBtu-Brennstoffe, die beispielsweise als Gase aus Kohle- oder Schwerölvergasung entstammen, weisen große Wasserstoff- und Kohlenmonoxyd-Anteile auf, wobei der Heizwert bei MBtu-Brennstoffen nur bei etwa einem Drittel - etwa 15 MJ/kg - dessen von Erdgas liegt.
Zwar ist es grundsätzlich möglich, gasförmige mittelkalorische Brennstoffe analog dem Erdgas durch die tangentialen Eindüsungsöffnungen dem Verbrennungsluftstrom beizumengen, doch hätte dies zur Folge, daß aufgrund des damit verbundenen höheren Volumenstromes im Drallerzeuger ein sehr hoher lokaler Druckverlust entsteht, der die Strömungsstabilität der sich ausbildenden Luftstrahlströmung nachhaltig beeinflußt. Ferner würde der hohe Wasserstoffanteil des beigemischten mittelkalorischen Brennstoffes, der eine hohe Reaktionsfähigkeit aufweist, ein großes Gefahrenpotential für ein Rückschlagen der Flamme in den Brenner darstellen. Derartige Irritationen im Strömungsfluß führen zur einer anormalen Verbrennung der eingespeisten Brennstoffe, wodurch sich die Emissionswerte des Verbrennungsvorganges deutlich verschlechtern würden, beispielsweise durch deutlichen Anstieg des NOx-Anteils in den Abgasen. Schließlich führt ein Rückschlagen der Flamme in den Verbrenner zu einer Überhitzung des Brenners, wodurch einzelnen Brennerbauteile starken thermischen Belastungen ausgesetzt sind und nahe an ihre thermische Belastungsgrenzen stoßen.
Selbst bei Eindüsung von MBtu-Brennstoffen nahe des Brenneraustrittes würde zwar die Stabilität der Luftdrallströmung nicht wesentlich beeinflussen und auch weitgehend ein Rückschlagen der Flamme in den Brenner vermeiden, doch wäre die Mischung zwischen MBtu-Brennstoff und Verbrennungsluft aufgrund der nur kurzen Mischstrecke unvollständig, was zu einer diffusionsähnlichen Verbrennung mit überaus hohen NOx-Emissionen führen würde. Zwar könnten die NOx-Emissionen durch entsprechend hohe Beimischung des mittelkalorischen Brennstoffes mit Stickstoff oder Wasserdampf verringert werden, doch führt eine derartige Verdünnung des Brennstoffes zu einer Wirkungsgradverminderung der Gasturbinenanlage. Die gleichen Ueberlegungen gelten im vermehrten Masse auch beim Einsatz eines LBtu-Brennstoffes.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie einen Brenner zur Verbrennung von gasförmigen, flüssigen sowie mittel- oder niederkalorischen Brennstoffen mit einem Drallerzeuger, in dem flüssiger Brennstoff in Art einer kegelförmigen Flüssigbrennstoffsäule zerstäubt wird, die von einem tangential in den Drallerzeuger einströmenden rotierenden Verbrennungsluftstrom umschlossen wird, derart weiterzubilden, daß eine Verbrennung der vorstehend genannten Brennstoffarten gemäß der folgenden Gesichtspunkte unter Einsatz eines einzigen Brenners erfolgen kann:
  • a) Deutliche Reduzierung von, die Umwelt belastenden Emissionswerte, insbesondere Herabsetzung der NOx- und CO-Emissionswerte,
  • b) Stabilisierung der sich im Drallerzeuger ausbildenden Strömungsverhältnisse, insbesondere Verminderung bzw. Beseitigung der Flammenrückschlaggefahr in den Brenner,
  • c) Gewährleistung der Flammenstabilität,
  • d) Steigerung des Energiegewinns durch vollständige Verbrennung der Brennstoffe, sowie
  • e) Steigerung des Wirkungsgrades einer Gasturbinenanlage durch unverdünntes Eindüsen eines mittelkalorischen Brennstoffes in den Brenner.
    • Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben ist. Ein nach dem Verfahren arbeitender erfindungsgemäßer Brenner ist Gegenstand des Anspruchs 6.
    Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.
    Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, gasförmige Brennstoffe, wie beispielsweise Erdgas, flüssige Brennstoffe, wie beispielsweise Erdöl, sowie auch mittel- oder niederkalorische Brennstoffe, sogenannte Mbtu- resp. LBtu-Brennstoffe in einem Brenner mit einem Drallerzeuger zusammen zu verbrennen, indem die letztgenannten Brennstoffe axial und/oder koaxial in den Brenner bzw. Drallerzeuger eingedüst weden. Das Eindüsen dieser Brennstoffe in das Innere des Drallerzeugers erfolgt vorzugsweise nahe der Einspritzdüse für den flüssigen Brennstoff, der im eingedüsten Zustand innerhalb des Drallerzeugers respektive Brenners die Gestalt einer kegelförmigen Flüssigbrennstoffsäule annimmt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der zusätzlich zu dem fein zerstäubten flüssigen Brennstoff in das Innere des Drallerzeugers eingedüste mittel- oder niederkalorische Brennstoffe ausreichend gut mit diesen vermischt wird.
    Die axiale bzw. koaxiale Eindüsung des mittel- resp. niederkalorischen Brennstoffes innerhalb des Drallerzeugers führt zu einer signifikanten Änderung des Brennerströmungsfeldes, dessen axialer Strömungsanteil durch die zusätzliche Eindüsung des mittelkalorischen Brennstoffes vergrößert wird und dessen Drallanteil in nahezu gleicher Weise verkleinert wird. Eine Verkleinerung des Drallanteils führt jedoch in an sich bekannter Weise, wie es beispielsweise aus der vorstehend zitierten deutschen Offenlegungsschrift DE 195 47 913 A1, insbesondere aus Spalte 4, Zeilen 55-66, hervorgeht, zu einer Destabilisierung der sogenannten Rückströmblase, die sich zur Stabilisierung der Flamme in der Rückströmzone ausbildet.
    Im Unterschied zum vorstehend beschriebenen Dualbrennerprinzip vermag die Strömung aufgrund ihres erhöhten axialen Strömungsanteils die sich in der Rückströmzone ausbildende Rückströmblase regelrecht wegzublasen, so daß auf diese Weise die Flammenrückschlaggefahr erheblich vermindert wird.
    Da mittel- resp. niederkalorische Brennstoffe, wie bereits einleitend erwähnt, hohe Anteile an Wasserstoff aufweisen und daher über eine hohe Reaktionsfähigkeit verfügen, garantieren diese Brennstoffe dennoch die für die Verbrennung erforderliche Flammenstabilität, da sich eine stabile Flamme auch ohne aktive Ausbildung einer Rückströmzone bildet.
    Auch führt die Einspeisung von mittel- oder niederkalorischen Brennstoffen stromauf im Bereich der Flüssigbrennstoff-Einspritzdüse zu einer guten Vermischung mit den eingedüsten Brennstoffen sowie dem in den Drallerzeuger eingedüsten Verbrennungsluftstrom. Auf diese Weise kommt es aufgrund der langen Mischstrecke zu einer Vormischverbrennung, die vergleichbar gute NOx-Emissionswerte aufweist, die bei Erdgasvormischverbrennungen erzielt werden können.
    Auch kann auf das zusätzliche Beimischen von Stickstoff oder Wasserdampf zur Reduzierung entsprechender Emissionswerte verzichtet werden. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß die mit der Verdünnung verbundene Verschlechterung des Wirkungsgrades der gesamten Gasturbinenanlage vermieden wird.
    Der erfindungsgemäße Brenner, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist, ist als Erweiterung zu dem in der vorstehend beschriebenen deutschen Offenlegungsschrift DE 195 47 913 A1 beschriebenen Dualbrenner anzusehen und weist erfindungsgemäß zusätzlich zu den Brennstoffsystemen für Erdgas und Flüssigbrennstoff ein drittes Brennstoffsystem zur Einspeisung eines mittel- oder niederkalorischen Brennstoffes in den Drallerzeuger auf. So münden vorzugsweise nahe dem Bereich der zentralen Einspritzdüse, durch die Flüssigbrennstoff in das Innere des Drallerzeugers eingedüst wird, durch die Drallschalen des Drallerzeugers Einspritzdüsen, durch welche mittel- oder niederkalorischer Brennstoff in das Innere des Drallerzeugers eingedüst wird. Die Eindüsung des mittel- resp. niederkalorischen Brennstoffes erfolgt axial und/oder koaxial zur Eindüsung des Flüssigbrennstoffes respektive zur Symmetrieachse des Drallerzeugers.
    Kurze Beschreibung der Erfindung
    Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch. Es zeigen:
    Fig. 1
    schematisierter Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Brenner und
    Fig. 2
    schematisierter Querschnitt durch einen Drallerzeuger mit Eindüsung eines MBtu-Brennstoffes.
    Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
    Der in Fig. 1 dargestellte Brenner besteht aus einem Drallerzeuger 1 sowie einer Mischstrecke 2, die sich am Drallerzeuger 1 in Strömungsrichtung anschließt. Bei dem Drallerzeuger 1 handelt es sich um ein kegelförmiges Gebilde, das tangential mehrfach von einem tangential einströmenden Verbrennungsluftstrom 3 (siehe Fig. 2) beaufschlagt wird. Ausformung und Gestalt des Drallerzeugers 1 sowie die durch die Form des Drallerzeugers erzeugbare Strömungskinetik ist ausführlich in der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 47 913 A1 in Bezug auf die Figuren 1 bis 5 beschrieben, auf die an dieser Stelle ausdrücklich Bezug genommen wird. Auch ist nicht Gegenstand dieser Erfindung, die Ausbildung der von dem Drallerzeuger 1 angrenzende Mischstrecke 2, die aus einem Übergangsstück 21 mit Übergangskanälen 22 sowie einem unmittelbar daran angrenzenden Übergangsrohr 23 zusammengesetzt ist. Die Erwähnung dieser Brennerkomponenten dient lediglich der vollständigen Darstellung der Brennereinheit zur Einspeisung der für den Verbrennungsvorgang erforderlichen Brennstoffe.
    Im oberen Bereich des kegelförmig ausgebildeten Drallerzeugers 1 ist mittig axial eine Einspritzdüse 4 für das Einbringen von Flüssigbrennstoff in das Innere des Drallerzeugers 1 vorgesehen. Koaxial um die Einspritzdüse 4 sind Zuleitungen 5 für die Zufuhr von mittelkalorischem Brennstoff ( siehe Pfeildarstellungen) vorgesehen, die die Drallerzeugerschalen 6, 7 durchsetzen. Über entsprechende Einspritzdüsen 8 gelangt zusätzlich zu der sich im Inneren des Drallerzeugers 1 ausbildenden Luftströmung (nicht in der Figur dargestellt) feinstverteilter mittelkalorischer Brennstoff axial bzw. koaxial in den Drallerzeuger und vermischt sich mit diesem.
    Ebenso sind Zuleitungskanäle 9 für den gasförmigen Brennstoff vorgesehen, der tangential von Außen zusammen mit dem Verbrennungsluftstrom in den Drallerzeuger eingespeist wird (siehe Fig. 2).
    Die vergleichsweise zum Stand der Technik zusätzliche koaxiale Einspeisung von mittelkalorischem Brennstoff führt zu einer Verstärkung der axialen Komponente der Strömung, die nach Durchgang durch das Übergangsstück 21, in der vorzugsweise die Übergangskanäle 22 eingebracht sind, sowie nach Passieren des Mischrohres 23 dazu führt, daß der sogenannte "Drall-Breakdown" (Rückströmblase), der sich bei bekannten Dualbrennern im Bereich der Brennkammer 10 in unmittelbarer Nähe an das Mischrohr 23 ausbildet, regelrecht weggeblasen wird.
    Eine höchst effiziente Einspeisung des mittelkalorischen Brennstoffes erfolgt vorzugsweise durch koaxial in den Drallerseugerschalen 6, 6', 7, 7' eingebrachten Brennstoffdüsenöffnungen 8. Die Eindüsung von mittelkalorischem Brennstoff erfolgt über eine oder mehrere Düsen pro Drallerseugerschale.
    Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Drallerzeuger 1. Axial zum Drallerzeuger 1 ist die Flüssigbrennstoffdüse 4 vorgesehen, um die angulär mehrere Drallerzeugerschalen 6, 6', 7, 7' angeordnet sind. Tangential zwischen den jeweils benachbarten Drallerzeugerschalen wird Verbrennungsluft 3 tangential in das Innere des Drallerzeugers 1 eingebracht, die mit Hilfe gesonderter Zuleitungen 9 mit entsprechenden Einlaßdüsen mit Erdgas vermischt wird. Die Drallerzeugerschalen 6, 6', 7, 7' werden im gezeigten Beispiel mit jeweils einer Brennstoffeindüsung für mittelkalorischen Brennstoff durchsetzt. Je nach Anwendungsfall können auch mehrere Düsen pro Drallerzeugerschale vorgesehen werden, so daß die Menge der koaxialen Einspeisung mittelkalorischen Brennstoffes in Richtung des Brenners über weite Bereiche variiert werden kann.
    Bezugszeichenliste
    1
    Drallerzeuger
    2
    Mischstrecke
    3
    Übergangsstück
    4
    Übergangskanal
    5
    Übergangsrohr, Mischrohr
    6
    Verbrennungsluft
    7
    Einspritzdüse f. flüssiger Brennstoff
    4'
    kegelförmige Flüssigbrennstoffsäule
    8
    Zuleitung f. mittelkalorischer Brennstoff
    6, 6', 7, 7'
    Drallerzeugerschalen
    8
    Einspritzdüse f. mittelkalorischer Brennstoff
    9
    Zuleitung f. gasförmiger Brennstoff
    10
    Brennkammer

    Claims (10)

    1. Verfahren zur Verbrennung von gasförmigen, flüssigen sowie mittel- oder niederkalorischen Brennstoffen in einem Brenner mit einem Drallerzeuger (1), in dem flüssiger Brennstoff in Art einer kegelförmigen Flüssigbrennstoffsäule (4') zerstäubt wird, die von einem tangential in den Drallerzeuger (1) einströmenden rotierenden Verbrennungsluftstrom (3) umschlossen wird, zu dem zusätzlich gasförmiger und/oder flüssiger Brennstoff eingedüst wird, sowie mit wenigstens einer Eindüsungsvorkehrung (8) innerhalb des Drallerzeugers, durch die der mittel- oder niederkalorische Brennstoff in axialer und/oder koaxialer eingedüst wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittel- oder niederkalorische Brennstoff unverdünnt, d.h. ohne Zugabe von Zusatzstoffen, z.B. Stickstoff und/oder Wasserdampf, eingedüst wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Drallerzeugers (1) der eingedüste mittel- oder niederkalorische Brennstoff mit dem flüssigen und gasförmigen Brennstoff sowie der Verbrennungsluft (3) derart gemischt wird, daß es zu einer Vormischverbrennung kommt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das sich axial im Brenner ausbreitende Strömungsfeld bestehend aus Brennstoffen und Verbrennungsluft (3) eine derart große axiale Strömungskomponente aufweist, daß dadurch eine Flammenrückschlaggefahr vermindert bzw. vermieden wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittel- oder niederkalorischer Brennstoff Gas aus Kohle- oder Schwerölvergasung gewonnen wird.
    6. Brenner für einen Wärmeerzeuger zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 5, mit einem Drallerzeuger (1) für einen Verbrennungsluftstrom (3) und Mitteln zur Eindüsung von Brennstoffen, mit wenigstens einer ersten Eindüsungsvorrichtung (4) für flüssigen Brennstoff, der in Art einer kegelförmigen Flüssigbrennstoffsäule (4') axial in den Drallerzeuger (1) zerstäubt wird, sowie wenigstens einer zweiten Eindüsungsvorrichtung (9) für gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoff, der zusammen mit dem Verbrennungsluftstrom (3) tangential in den Drallerzeuger (1) eingedüst wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Drallerzeuger (1) wenigstens eine dritte Eindüsungsvorrichtung (8) vorgesehen ist, durch die axial und/oder koaxial in Richtung der Flüssigbrennstoffsäule (4') mittel- oder niederkalorischer Brennstoff in das Innere des Drallerzeugers (1) einbringbar ist.
    7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Eindüsungsvorrichtung (8) stromauf nahe der ersten Eindüsungsvorrichtung (4) am Drallerzeuger (1) vorgesehen ist.
    8. Brenner nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallerzeuger (1) aus einzelnen Drallschalen (6, 6', 7, 7') besteht, durch die die Eindüsung des mittel- oder niederkalorischen Brennstoffes erfolgt.
    9. Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß pro Drallschale eine oder mehrere Eindüsungsvorrichtungen (8) vorgesehen sind.
    10. Brenner nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindüsungsvorrichtung (8) wenigstens einen Düsenauslaß aufweisen, durch die der Brennstoff feinstverteilt wird.
    EP19970810752 1997-10-08 1997-10-08 Verfahren zur Verbrennung von gasförmigen, flüssigen sowie mittel-oder niederkalorischen Brennstoffen in einem Brenner Expired - Lifetime EP0908671B1 (de)

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