EP1352197A1 - Burner for the combustion of particulate fuel - Google Patents

Burner for the combustion of particulate fuel

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Publication number
EP1352197A1
EP1352197A1 EP02704591A EP02704591A EP1352197A1 EP 1352197 A1 EP1352197 A1 EP 1352197A1 EP 02704591 A EP02704591 A EP 02704591A EP 02704591 A EP02704591 A EP 02704591A EP 1352197 A1 EP1352197 A1 EP 1352197A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
secondary air
primary mixture
burner
pipe
air pipe
Prior art date
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Granted
Application number
EP02704591A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1352197B1 (en
Inventor
Werner Kessel
Michael Weisenburger
Friedemann Kendel
Hartmut Krebs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Power Systems GmbH
Original Assignee
Alstom Power Boiler GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Power Boiler GmbH filed Critical Alstom Power Boiler GmbH
Priority to SI200230606T priority Critical patent/SI1352197T1/en
Publication of EP1352197A1 publication Critical patent/EP1352197A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1352197B1 publication Critical patent/EP1352197B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
    • F23D1/02—Vortex burners, e.g. for cyclone-type combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2201/00—Burners adapted for particulate solid or pulverulent fuels
    • F23D2201/20—Fuel flow guiding devices

Definitions

  • the invention relates to a burner and a method for the combustion of dusty fuel, in particular ⁇ dusty and ballast-rich coal.
  • Burners for the combustion of dusty fuel are known, for example from the publication "Development of low-emission dust-firing systems" from VGB Kraftwerkstechnik 76 (1996), No. 5.
  • Jet burners usually consist of a dust nozzle through which the dusty fuel is introduced into the combustion chamber for combustion by means of a carrier gas, which can be primary air or primary gas is and from an upper and lower air nozzle, which adjoin above and below the dust nozzle and is introduced through the secondary air into the combustion chamber.
  • the respective nozzles are formed with rectangular cross sections.
  • jet burners have several dust nozzles, and z was two to four dust nozzles open. In such a case, the upper and lower air nozzles lying in the vertical direction between two dust nozzles can be combined to form an intermediate air nozzle.
  • the lignite When such jet burners are used to burn lignite, the lignite is usually ground in beater wheel mills, dried with hot smoke gases extracted or drawn back from the combustion chamber or the combustion chamber and conveyed to the dust nozzles of the burners by the ventilation action of the beater wheel mill.
  • the secondary air emerges from the upper, lower and, if necessary, intermediate air nozzles.
  • Core air pipes are usually integrated within the rectangular dust nozzle, through which a small part of the combustion air exits.
  • the ignition zone of such a jet burner is generally at a certain distance from the burner outlet, specifically in the area in which there is contact between the secondary air jets and the dust jet.
  • the dust jet is first heated to the ignition temperature and pyrolyzed using hot flue gas drawn in from the combustion chamber. Due to the geometrical arrangement of the dust and air nozzles, the recirculated, hot flue gas is mainly sucked in by the dust jet on the side surfaces of the rectangular dust nozzle. The dust jet cannot be heated and pyrolyzed on the upper and lower surface of the jet, since these surfaces are covered by the secondary air jets.
  • the rectangular jet burner described above is a design for the majority of the lignite types available worldwide with regard to ignition stability and optimal with regard to the NOx emission level and the slagging behavior of the combustion chamber.
  • lignites which have an extremely high ballast content due to a very high water and / or ash content
  • a further increase in ignition stability by design measures on the burner is desirable as an alternative or in addition to the vapor separation usually used for these fuels.
  • a disadvantage of the jet burner described above is that, due to the geometrical arrangement, the entire circumference of the dust jet from the dust nozzle cannot be used to draw in hot flue gases, and thus the dust jet cannot be fully heated.
  • the priority for the firing operation can be to increase the reaction density on the burner, e.g. to ensure sufficient burnout in small fireboxes.
  • jet burners have lower reaction densities than swirl or round burners due to the flow conditions.
  • circular burners which have a central, round dust or Have primary mixture pipe and a secondary air pipe concentric to it, which surrounds the central dust pipe and forms an annular cross-section between the two pipes.
  • the fuel is introduced into the combustion chamber together with primary air or primary gas and secondary air via the annular cross section of the secondary air tube.
  • these round burners in most cases both the secondary air and the dust jet are swirled.
  • core air tubes can also be integrated in the circular dust tube, through which a small part of the combustion air can escape into the combustion chamber.
  • the geometric arrangement with the central dust tube and the concentric secondary air tube also shows disadvantageously that the dust flow only has contact with the hot flue gas of the combustion chamber through internal recirculation of the flue gas into the flame root of the burner flame, but the entire outer circumference of the dust flow has no direct contact has to the hot flue gas of the combustion chamber, so that hot flue gas from the combustion chamber can only be mixed in over the relatively cold secondary air. This prevents premature heating and pyrolysis of the dust flow.
  • a coal dust burner is known from the publication "Patent Abstracts of Japan, Publication number 5801 1308 A", which provides an air supply in a central air supply pipe and provides the coal dust supply in an annular channel, which is formed by the inner air supply pipe and a surrounding, external coal dust supply pipe Due to the oblique and eccentric introduction of the abrasive or erosive coal dust flow into the burner longitudinal axis in very expensive and maintenance-intensive ceramic linings on the inner wall of the coal dust feed pipe and on the outer wall of the air feed pipe are necessary to keep the service life of the coal dust burner in reasonable areas.
  • the object of the invention is now to provide a burner which is more efficient and less expensive than the prior art and which is particularly suitable for the combustion of dusty and ballast-rich coal, and to provide a method for operating such a burner.
  • the primary mixture or dust jet emerging from the primary mixture or dust tube into the combustion chamber has direct contact over its entire circumference the hot smoke gases in the combustion chamber, which can be sucked in unhindered and can heat up the dust jet.
  • the flow stability area located upstream of the secondary air pipe on the primary mixture flow side causes the primary mixture flow to be introduced axially into the burner, thereby achieving a uniform distribution of the solid over the cross section and a lower pressure loss in the system.
  • the axial introduction of the primary mixture flow into the burner is ultimately also made possible by the secondary air being brought into the invention by means of a secondary air inlet housing arranged on the circumference of the primary mixture tube and the passage channels leading therefrom and leading into the secondary air line.
  • the passage channel is designed in such a way that the secondary air flow can be introduced into the secondary air pipe tangentially, radially and with an angular range lying in between.
  • This constructive measure makes it possible to control the secondary air flow by means of an aid, e.g. a swirl control device with a strong, a weakened or no swirl to feed the secondary air pipe.
  • the introduction or the inflow direction of the secondary air flow into the Secondary air pipe can be regulated advantageously.
  • This measure makes it possible for the secondary air flow to be introduced or introduced radially, ie without swirl or tangentially, ie with swirl, into the secondary air pipe without having to provide special devices for this purpose within the secondary air pipe.
  • the introduction with a weakened swirl is also possible if the direction of introduction generated by the swirl control flap lies in a range between radial and tangential introduction.
  • the twisting of the secondary air flow creates a vacuum zone at the burner outlet near the burner axis, which also transports hot flue gases from the flame towards the flame root and thus increases the ignition stability and the reaction density in the flame.
  • an area is created in which the mixture between the dust jet and the secondary air achieves an ignitable dust / air concentration as well as the mixing temperature of hot smoke gases from the combustion chamber and hot smoke gases from the flame itself. If no wired secondary air is required on the combustion side or fuel-related, then this can be introduced radially into the secondary air pipe.
  • the channel of the inlet housing has a substantially reduced depth as the circumferential angle increases, in order to achieve a uniform flow velocity within the inlet housing and in the outlet channels branching off therefrom. This can most conveniently be achieved by a spiral inlet housing.
  • the secondary air tube or at least a part of the secondary air tube on the outlet side can advantageously be axially displaced within the primary mixture tube.
  • the level of the secondary air tube outlet is advantageously on the flow medium side and, viewed with respect to the longitudinal axis of the secondary and primary mixture tube, downstream or upstream or at the same level of the primary mixture tube outlet. This arrangement allows an optimal alignment of the two Air pipes to each other are created with regard to the ignition zone and the ignition stability.
  • the end wall of the passage channel facing the burner mouth is formed on the outflow side of the primary gas mixture with a displacement body in order to also prevent turbulence and deposits.
  • the secondary air tube is formed on its outer periphery of the outlet end with a retaining ring or it is flared to exit into the combustion chamber.
  • the ignition stability can be increased further by both measures.
  • each baffle segment extending radially between the secondary air pipe and the primary mixture pipe and angularly over a partial area of the burner outlet circumference or over a partial area of the annular outlet between the secondary air pipe and the primary mixture pipe and the baffle segments being evenly spaced apart from one another on the angle
  • the contact area between the primary mixture and hot flue gases is further increased and an improved mixing of the primary mixture, secondary air and flue gases is achieved. This results in increased ignition stability.
  • the distance L between the burner mouth and the end wall of the secondary air inlet housing facing the burner mouth is 1.0 to 10 times the diameter d SL of the secondary air pipe in order to have a sufficient or effective rotational swirl of the secondary air at the burner mouth.
  • the primary mixture tube has a conical widening at its outlet end in order to influence the ignition stability.
  • An expedient embodiment of the invention has, on the side of the inner surface of the primary mixture tube opposite the primary mixture tube inlet, at least one leveling body located downstream of the primary mixture tube inlet on the fluid side for equalizing the primary mixture stream. This measure enables strands of mixture in the primary mixture tube, which form predominantly on the opposite side of the mixture inlet, to be dissolved and the mixture flow to be made more uniform.
  • annular guide body is arranged on the inner circumference or the inner surface of the primary mixture tube in the area of the secondary air tube or in the area of the secondary air tube outlet, which takes up part of the annular cross section between the primary mixture tube and secondary air tube. This allows local enrichment of the primary mixture can be achieved on the inner periphery of the annular cross section and consequently more efficient mixing of the primary mixture with the secondary air.
  • passage channels are also advantageous to arrange the passage channels at the same angular distance from one another and to make them the same width, i.e. that they each occupy an equally large partial area of the annular cross section in order to achieve equally large passage cross sections for the primary mixture flow.
  • the burner according to the invention is expediently operated stoichiometrically, ie with a shortage of oxygen, in order to achieve a combustion of the fuel that is as low in NO x as possible and thus to provide the most environmentally friendly combustion possible.
  • FIG. 1 schematically shows the front view of a jet burner according to a prior art
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the jet burner according to section A-A of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through the round burner according to section B-B of FIG. 3,
  • FIG. 5 schematically shows the cross section of a burner according to the invention in the region of the tangential or radial supply of the secondary air (section EE of FIG. 6), 6 shows a longitudinal section through the burner according to section DD of FIG. 5,
  • FIG. 7 shows a longitudinal section according to section F-F of FIG. 6,
  • FIG. 10 shows a partial longitudinal section through the burner according to section D-D of FIG. 5 in the region between tangential or radial secondary air supply and burner mouth, alternative embodiment,
  • Fig. 1 1 shows a longitudinal section through the burner according to section D-D of Figure 5, alternative embodiment.
  • Figures 1 and 2 has a jet burner according to a prior art. These burners consist of a dust nozzle 24, an under air nozzle 25 and an upper air nozzle 26, the cross sections of which are rectangular. In most cases, the entire burner consists of several dust nozzles 24, usually 2 or 3 pieces. In this case, the upper and lower air cross sections lying in the vertical direction between two dust nozzles 24 can be combined to form an intermediate air cross section.
  • Lignite is predominantly ground in beater wheel mills, dried with hot flue gases sucked back from the combustion chamber or the combustion chamber 10 and, by the ventilation effect of the beater wheel mill, not shown, to the Dust nozzles 24 promoted the burner.
  • a mixture of fuel dust, flue gas, water vapor and primary air therefore emerges from the dust nozzle 24 into the combustion chamber 10, which is referred to below as the primary mixture.
  • the secondary air emerges from the upper, lower and intermediate air nozzles 25, 26.
  • Core air tubes (not shown) through which a small part of the combustion air emerges are generally also integrated within the rectangular dust nozzle 24.
  • Fig. 2 shows the longitudinal section of a jet burner with the exit of the jets into the combustion chamber 10.
  • the ignition zone 18 of such a burner is usually at a certain distance from the burner outlet, in the area in which contact between the secondary air flows or -jets 19 and the dust stream or jet 20 comes.
  • the dust jet 20 is first heated to the ignition temperature and pyrolyzed via hot flue gas 21 drawn in from the combustion chamber 10. Due to the geometrical arrangement of the dust nozzles 24 and air nozzles 25, 26, the recirculated, hot flue gas 21 is sucked in by the dust jet 20 mainly on the side surfaces of the rectangular dust nozzle 24 (FIG. 1).
  • FIGS. 3 and 4 show a round or swirl or swirl burner according to a prior art, which has a central, round dust or primary mixture pipe 4 and a secondary air pipe 3 concentric therewith.
  • both the secondary air flow 19 and the dust flow 20 are usually swirled.
  • the swirl blades 12 are present in the dust tube 4 and a spiral-shaped secondary air inlet housing 28 with tangential secondary air supply is provided on the secondary air side.
  • FIGS. 5 to 12 possible configurations show a burner 1 according to the invention
  • FIG 5 and 12 a cross-section in the region of the pre-and introduction of secondary air into the secondary air tube
  • Figures 6, '8, 10 and 1 1 each show a longitudinal section and partial longitudinal section of the Show burner 1, from which the structure of this burner can be seen.
  • the burner 1 is essentially formed from a central and round secondary air tube 3, the center of which is the longitudinal axis 27, and a round primary mixture tube or dust tube 4, which concentrically surrounds the secondary air pipe 3 to form an annular cross section 9.
  • the inlet-side end 6 of the primary mixture pipe 4 is connected to a supply line 17 arranged essentially perpendicular to the primary mixture pipe 4 and the inlet-side end 5 of the secondary air pipe 3 is connected to a supply line 16 via passage channels 35 and via the channel 40 of the secondary air inlet housing 28.
  • the outlet ends 7, 8 of the primary mixture pipe 4 and secondary air pipe 3 open into the burner opening or burner mouth 2 of the combustion chamber wall 11.
  • the secondary air pipe outlet 7 extends over the entire cross section of the secondary air pipe 3 and possibly over the conical widening 30, which is shown in FIG. 8 as a preferred embodiment of the invention.
  • the primary mixture pipe outlet 8 extends over the entire cross section of the annular cross section 9 between the two pipes 3 and 4 reduced by the - if used - constriction caused by the conical widening 30 of the secondary air pipe 3 or expanded - if used - by the conical widening 48 of the Primary mixture pipe 4.
  • the supply of the entire secondary air flow 19 or all air going beyond the primary air into the burner 1 takes place in the flow direction (represented by arrows in the figures) through the supply line 16, which is preferably arranged perpendicular to the longitudinal axis 27 of the burner, through the radial one Inlet housing 28 forming channel 40, through the passage channels 35 penetrating the annular cross-section 9 and via the secondary air tube inlet 5 into the secondary air tube 3.
  • the end face of the inlet-side end of the secondary air tube 3 is closed according to the invention with an end wall 38 - This flows parallel to the longitudinal axis 27 and emerges from the secondary air pipe 3 into the combustion chamber 10 at the open cross section of the secondary air pipe outlet 7.
  • the passage channels 35 are designed such that the secondary air flow 19 can be introduced into the secondary air pipe 3 tangentially, radially and in any desired intermediate direction.
  • at least two through channels 35 are provided according to the invention - in the example according to FIGS. 5 to 12 there are three through channels 35 which channel 40 Connect the inlet housing 28 to the inner cross section of the secondary air tube 3.
  • both the primary mixture pipe 4 and the secondary air pipe 3 have openings 42, 43 in the size of the cross section of the passage channel 35 for the passage of the secondary air flow 19.
  • Each passageway 35 angularly occupies part of the annular cross-section 9 between the primary mixture pipe 4 and secondary air pipe 3, with each passageway 35 angularly occupying the same part of the annular cross-section 9 in a preferred embodiment.
  • the cross section of the passage channels 35 is generally rectangular - with a width b and a height h.
  • the passage channel 35 is designed such that, as already mentioned above, the secondary air flow 19 can be introduced into the secondary air pipe 3 either radially, tangentially or in an angular range therebetween.
  • This specification can be achieved, for example, by a passage channel 35 according to FIG. 12, in which the side walls 46, 47 are designed accordingly.
  • a swirl control device 34 in particular a swirl control flap, which is arranged within the passage channel 35 or at the secondary air pipe inlet 5 or at the opening 42, can be provided.
  • the passage channel 35 is formed by means of the end walls 39 and 45 and the side walls 46 and 47.
  • the secondary air flow 19 is introduced tangentially into the secondary air pipe 3 by means of the swirl control device 34 and thus the rotation 19 is given a rotational swirl which is maintained until it exits into the combustion chamber 10 and which is achieved in the secondary air pipe 3 without separate devices ,
  • the swirl control device 34 By means of the swirl control device 34, the swirl of the secondary air flow 19 can be influenced or weakened up to the swirl-free supply when the secondary air flow 19 is introduced radially into the secondary air pipe 3.
  • the rotary control device 34 of all the passage channels 35 can be operated, for example, by a central spindle adjustment device, not shown, so that exactly the same control position and thus the same secondary air quantity setting is achieved on each passage channel 35.
  • the passage channels 35 are preferably evenly spaced apart from one another within the annular cross section 9, so that the passages 44 for the primary mixture stream 20 have the same cross sections with the same transverse dimensions of the passage channels 35, and a uniform distribution of the primary mixture stream 20 is achieved.
  • the inlet housing 28 arranged radially outside the primary mixture pipe 4 and in the area of the passage channels 35 extends at least over part of the circumference of the pipe 4 in such a way that all existing passage channels 35 can be acted upon by secondary air.
  • the inlet housing 28 can be a box-shaped housing in a simple manner, which thus forms the above-mentioned channel 40 between the tube 4 and the outer wall of the housing 28 (see FIG. 12).
  • the channel 40 formed by the inlet housing 28 on the outer circumference of the tube 4 preferably has a substantially reduced depth with an increasing circumferential angle in order to have a largely uniform speed and allocation of the secondary air flow 19 to each individual through-channel 35 and further in over the circumference to achieve the secondary air pipe 3. This requirement can be achieved, inter alia, by a preferred spiral configuration of the inlet housing 28.
  • the distance L between the burner mouth 2 and the end wall of the inlet housing 28 pointing towards the burner mouth 2 (essentially also corresponds to the opening limitation of the inlet opening 5 towards the burner mouth 2) preferably formed with 0.5 to 10 times the diameter d SL of the secondary air pipe 3.
  • the secondary air pipe 3 or an outlet-side part 13 of the secondary air pipe 3 can be axially displaced within the primary mixture pipe 4.
  • the exit plane of the outlet-side end 7 of the secondary air tube 3 or of the outlet-side part 13 can thus be brought into different positions in relation to the outlet plane of the outlet-side end 8 of the primary mixture tube 4.
  • the outlet plane of the outlet-side end 7 of the secondary air pipe 3 or of the outlet-side part 13, as seen on the flow medium side, is situated by the dimension k upstream of the outlet plane of the outlet-side end 8 of the primary mixture pipe 4.
  • the dimension k can be up to 0.5 times the diameter d SL of the secondary air pipe 3, ie the two ends 7, 8 on the outlet side can also be flush with one another.
  • a protrusion of the secondary air tube 3, ie the outlet plane of the outlet-side end 7 of the secondary air tube 3 is, seen on the flow medium side, by the dimension k downstream of the outlet plane of the outlet-side end 8 of the primary mixture tube 4.
  • the dimension k can also be up to 0.5 times the diameter d SL of the secondary air pipe 3.
  • the secondary air pipe 3 can consist of two parts, a stationary part and an axially displaceable part 13, both parts being designed to overlap (FIG. 10). '
  • the ignition stability can also be influenced by constructive measures at the outlet 7 of the secondary air tube 3, in that the end of the tube 3 undergoes a conical widening 30 according to FIG. 6, or by providing a retaining ring 15 on the outer circumference of the secondary air tube 3, which ring has the annular shape Cross section 9 at the primary mixture pipe outlet 8 is reduced.
  • primary air or primary gas which essentially consists of primary air, flue gas and water vapor, is fed to the burner 1 together with particulate or dust-like fuel through the supply line 17 arranged in most cases perpendicular to the primary mixture pipe 4 and this mixture (Primary mixture) passes through the primary mixture pipe inlet 6 into the primary mixture pipe 4.
  • the primary mixture pipe 4 Downstream of the inlet 6 and upstream of the secondary air pipe 3, the primary mixture pipe 4 contains a flow stabilization area 49, in which the deflected primary mixture flow 20 is stabilized according to the invention, ie is aligned in the axial flow direction. Seen in the direction of flow, the primary mixture pipe 4 downstream of the flow stabilization area 49 or upstream of the secondary air pipe 3 can experience an expansion of the outside diameter in order to possibly achieve essentially the same flow velocities in the circular cross section 9 as in the flow stabilization area 49. After flowing through the passages 44 and the primary mixture pipe 4 in the region of or between the secondary air passage channels 35 and in the direction parallel to the longitudinal axis 27, the primary mixture flow 20 exits the combustion chamber 10 at the outlet 8. In the passage 44 there is an increased flow velocity compared to the free circular cross-section 9, which proves to be advantageous for preventing deposits on this narrowed cross-section.
  • At least one equalizing body 31 can be provided within the primary mixture tube 4, since strands, ie fuel dust accumulations, can form when the primary mixture stream 20 enters the primary mixture tube 4. This occurs in particular on the side of the primary mixture pipe 4, which is located opposite the primary mixture pipe inlet 6.
  • the equalization body (s) 31 is arranged on this side of the inner surface of the primary mixture tube 4, specifically on the flow medium side downstream of the primary mixture tube inlet 6.
  • the equalization body 31 can be, for example, a sheet metal body.
  • annular guide body 32 which can be arranged on the inner circumference or on the inner surface of the primary mixture tube 4 in the region of the secondary air tube 3 or preferably in the region of the secondary air tube outlet 7 and which has a radial part of the annular cross section 9 between the primary mixture tube 4 and occupies the secondary air pipe 3. Local enrichment of the primary mixture 20 on the inner periphery of the annular cross section 9 can thus be achieved.
  • the pressure loss in this system is advantageously reduced. Furthermore, a more uniform distribution of the dust-like fuel over the cross section is achieved.
  • a swirl device can also be provided for the dust stream 20 within the primary mixture pipe 4 or directly upstream of this on the fluid side.
  • This can be achieved in the form of a spiral-shaped primary mixture inlet housing 29, not shown, which is arranged on the outer circumference of the primary mixture tube 4 and is connected to the feed line 17.
  • the swirling of the dust stream 20 again increases the ignition stability.
  • a swirl device 14 can be provided within the primary mixture tube 4 or its annular cross section 9 for swirling the dust stream 20 (FIG. 8).
  • the outlet-side end 7 of the secondary air tube 3 is alternatively formed with a conical widening 30.
  • the end wall 45 is preferably formed downstream with a displacement body or spoiler 41. Like the means 36, 37, this can be designed or constructed.
  • the outlet of the primary mixture tube 4 can also be designed with a conical expansion 48 with a conical expansion 30 of the secondary air tube 3 (FIG. 8).
  • baffle segments 33 can be arranged at the burner outlet 2, each baffle segment 33 extending radially between the secondary air tube 3 and the primary mixture tube 4 and angularly over a partial region of the annular outlet between the two tubes 3, 4, and the baffle segments 33 being evenly spaced from one another , As a result, the contact area between the emerging primary mixture stream 20 and the sucked-in hot flue gases is further increased and an improved mixing of the primary mixture 20, secondary air 19 and flue gases 21 is achieved. This results in increased ignition stability.
  • the stowage segment 33 can be, for example, a correspondingly manufactured sheet metal segment.
  • a vacuum zone 23 is created at the burner outlet 2 in the immediate vicinity of the longitudinal axis 27, which additionally transports hot flue gases 22 from the flame in the direction of the flame root and thus increases the ignition stability and the reaction density in the flame.
  • the respective secondary air and primary mixture pipes 3, 4 are usually arranged at a distance from one another in the vertical direction. This measure increases the reaction density in the ignition zone 18 and thus the ignition stability.
  • the combination of several burners 1 can also have structural reasons, for example in order not to make the firebox 10 larger than necessary.
  • the longitudinal axis 27 of the burner 1 can be horizontal or, as shown in FIG. 11, can be inclined to the horizontal by an angle, which is preferably 0 to 20 °, in the discharge direction or to the burner outlet 2. Due to the slightly inclined downward direction of the secondary air and primary mixture pipes 3, 4, the residence time of the fuel in the combustion chamber 10 can be increased and thus the burnout can be improved.
  • the burner 1 according to the invention can be used, for example, for direct (ie the fuel comes directly from the mill) lignite dust furnaces with upstream coal mills, in particular beater wheel or bowl mills (not shown) and for indirect (ie the fuel is already ground and is, for example, from a fuel silo by means of pneumatic Conveyors) dry lignite dust furnaces (not shown) are used.
  • direct ie the fuel comes directly from the mill
  • indirect ie the fuel is already ground and is, for example, from a fuel silo by means of pneumatic Conveyors dry lignite dust furnaces (not shown) are used.
  • the differences lie only in the amount and in the composition of the gas mixture present in the dust jet 20 in addition to the fuel dust.
  • the burner 1 according to the invention is operated sub-stoichiometrically, ie with a shortage of oxygen, in order to achieve a combustion of the fuel used which is as low in NO x as possible and thus to provide the most environmentally friendly combustion possible.
  • the air required for further burning out of the fuel is added to the furnace, for example in the form of upper air, in the further course of the combustion within the combustion chamber 10.

Abstract

The burner has a secondary air tube (3) placed around the longitudinal axis (27) of the burner and closed by an end wall (38) at the end away from the burner mouth (2). The secondary air tube is enclosed by a primary mixer pipe (4) which introduces primary air or a mixture of gas and fuel and which has a flow stabilising area (49) placed upstream in the flow direction of the primary mixture. Secondary air (19) is brought in through an inlet housing (28) which encloses part of the primary mixer pipe and forms a radial channel (40) which is connected to the internal cross section of the secondary air tube through ducts (35) which cross the ring shaped cross section and feed secondary air from the channel into the secondary air pipe.

Description

Beschreibung description
Brenner zur Verbrennung von sfαubförmigem BrennstoffBurner for the combustion of swept fuel
Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner und ein Verfahren zur Verbrennung von staubförmigem Brennstoff, insbesondere^staυbförmiger und ballastreicher Kohle.The invention relates to a burner and a method for the combustion of dusty fuel, in particular ^ dusty and ballast-rich coal.
Brenner zur Verbrennung von staubförmigem Brennstoff, insbesondere staubförmiger Kohle sind bekannt, beispielsweise aus Druckschrift „Entwicklung von schadstoffarmen Staubfeuerungssystemen" aus VGB Kraftwerkstechnik 76 (1996), Heft 5. Man unterscheidet im wesentlichen zwischen zwei Arten von Brennern für die Verbrennung von staubförmigem Brennstoff, dem üblicherweise rechteckigen Strahlbrenner und dem Rundbrenner, der in der Regel, als Drall- bzw. Wirbelbrenner ausgeführt wird. Strahlbrenner bestehen üblicherweise aus einer Staubdüse, durch die der staubförmige Brennstoff mittels eines Traggases, das Primärluft oder Primärgas sein kann, in den Feuerraum zur Verbrennung eingetragen wird und aus jeweils einer Ober- und Unterluftdüse, die oberhalb und unterhalb an die Staubdüse angrenzen und durch die Sekundärluft in den Feuerraum eingetragen wird. Die jeweiligen Düsen sind mit rechteckigen Querschnitten ausgebildet. Häufig weisen Strahlbrenner mehrere Staubdüsen, und zwar zwei bis vier Staubdüsen auf. In einem solchen Fall können die in vertikaler Richtung zwischen zwei Staubdüsen liegenden Ober- und Unterluftdüsen zu einer Zwischenluftdüse zusammengefaßt werden.Burners for the combustion of dusty fuel, in particular dusty coal, are known, for example from the publication "Development of low-emission dust-firing systems" from VGB Kraftwerkstechnik 76 (1996), No. 5. A distinction is essentially made between two types of burners for the combustion of dusty fuel, the usually rectangular jet burner and the round burner, which is usually designed as a swirl or swirl burner. Jet burners usually consist of a dust nozzle through which the dusty fuel is introduced into the combustion chamber for combustion by means of a carrier gas, which can be primary air or primary gas is and from an upper and lower air nozzle, which adjoin above and below the dust nozzle and is introduced through the secondary air into the combustion chamber. The respective nozzles are formed with rectangular cross sections. Often, jet burners have several dust nozzles, and z was two to four dust nozzles open. In such a case, the upper and lower air nozzles lying in the vertical direction between two dust nozzles can be combined to form an intermediate air nozzle.
Bei Verwendung derartiger Strahlbrenner zur Verbrennung von Braunkohle wird die Braunkohle üblicherweise in Schlagradmühlen aufgemahlen, mit heißen, aus dem Feuerraum bzw. der Brennkammer ab- bzw. rückgesaugten Rauchgasen getrocknet und durch die Ventilationswirkung der Schlagradmühle zu den Staubdüsen der Brenner gefördert. Aus der Staubdüse tritt daher ein Gemisch aus Brennstaub, Rauchgas, Wasserdampf und Primärluft, das nachfolgend als Primärgemisch bezeichnet wird, in den Feuerraum aus. Aus den Ober-, Unter- und ggf. Zwischenluftdüsen tritt die Sekundärluft aus. Innerhalb der rechteckigen Staubdüse sind in der Regel noch Kernluftrohre integriert, durch die ein kleiner Teil der Verbrennungsluft austritt. Die Zündzone eines derartigen Strahlbrenners liegt in der Regel in einem bestimmten Abstand vom Brenneraustritt, und zwar in dem Bereich, indem es zu einem Kontakt zwischen den Sekundärluftstrahlen und dem Staubstrahl kommt. Dabei wird der Staubstrahl zunächst über aus dem Feuerraum angesaugtem, heißem Rauchgas auf die Zündtemperatur aufgeheizt und pyrolisiert. Aufgrund der geometrischen Anordnung der Staub- und Luftdüsen wird das rezirkulierte, heiße Rauchgas vom Staubstrahl hauptsächlich an den Seitenflächen der rechteckigen Staubdüse angesaugt. Eine Aufheizung und Pyrolisierung des Staubstrahles an der oberen und unteren Fläche des Strahles kann nicht erfolgen, da diese Flächen von den Sekundärluftstrahlen ummantelt sind.When such jet burners are used to burn lignite, the lignite is usually ground in beater wheel mills, dried with hot smoke gases extracted or drawn back from the combustion chamber or the combustion chamber and conveyed to the dust nozzles of the burners by the ventilation action of the beater wheel mill. A mixture of fuel dust, flue gas, water vapor and primary air, which is referred to below as the primary mixture, therefore emerges from the dust nozzle into the combustion chamber. The secondary air emerges from the upper, lower and, if necessary, intermediate air nozzles. Core air pipes are usually integrated within the rectangular dust nozzle, through which a small part of the combustion air exits. The ignition zone of such a jet burner is generally at a certain distance from the burner outlet, specifically in the area in which there is contact between the secondary air jets and the dust jet. The dust jet is first heated to the ignition temperature and pyrolyzed using hot flue gas drawn in from the combustion chamber. Due to the geometrical arrangement of the dust and air nozzles, the recirculated, hot flue gas is mainly sucked in by the dust jet on the side surfaces of the rectangular dust nozzle. The dust jet cannot be heated and pyrolyzed on the upper and lower surface of the jet, since these surfaces are covered by the secondary air jets.
Der oben beschriebene, rechteckige Strahlbrenner ist als Bauart für die überwiegende Zahl der weltweit vorhandenen Braunkohlensorten hinsichtlich der Zündstabilität problemlos und bezüglich des NOx-Emissionsniveaus und des Verschlackungsverhaltens des Feuerraumes optimal. Bei Braunkohlen, die einen extrem hohen Ballastgehalt aufgrund eines sehr hohen Wasser- und/oder Aschegehaltes aufweisen, ist alternativ oder ergänzend zu der für diese Brennstoffe gewöhnlich angewendeten Brüdentrennung eine weitere Erhöhung der Zündstabilität durch konstruktive Maßnahmen am Brenner wünschenswert. Nachteilig ist bei dem oben beschriebenen Strahlbrenner, daß aufgrund der geometrischen Anordnung nicht der gesamte Umfang des Staubstrahles der Staubdüse zur Ansaugung von heißen Rauchgasen genutzt werden kann und damit keine vollumfängliche Aufheizung des Staubstrahles erfolgen kann. Ebenso kann, abhängig von den speziellen Randbedingungen, die Priorität für den Feuerungsbetrieb darin liegen, die Reaktionsdichte am Brenner zu erhöhen, z.B. um bei kleinen Feuerräumen einen ausreichenden Ausbrand sicherzustellen. Strahlbrenner haben jedoch aufgrund der Strömungsverhältnisse geringere Reaktionsdichten als Drall- oder Rundbrenner.The rectangular jet burner described above is a design for the majority of the lignite types available worldwide with regard to ignition stability and optimal with regard to the NOx emission level and the slagging behavior of the combustion chamber. In the case of lignites which have an extremely high ballast content due to a very high water and / or ash content, a further increase in ignition stability by design measures on the burner is desirable as an alternative or in addition to the vapor separation usually used for these fuels. A disadvantage of the jet burner described above is that, due to the geometrical arrangement, the entire circumference of the dust jet from the dust nozzle cannot be used to draw in hot flue gases, and thus the dust jet cannot be fully heated. Likewise, depending on the special conditions, the priority for the firing operation can be to increase the reaction density on the burner, e.g. to ensure sufficient burnout in small fireboxes. However, jet burners have lower reaction densities than swirl or round burners due to the flow conditions.
Neben den Strahlbrennern sind Rundbrenner bekannt, die ein zentrales, rundes Staubbzw. Primärgemischrohr und ein dazu konzentrisches Sekundärluftrohr besitzen, das das zentrale Staubrohr umgibt und zwischen den beiden Rohren einen kreisringförmigen Querschnitt bildet. Durch das Staub- bzw. Primärgemischrohr wird der Brennstαub gemeinsam mit Primärluft oder Primärgas und über den kreisringförmigen Querschnitt des Sekundarluftrohres Sekundärluft in den Feuerraum eingebracht. Bei diesen Rundbrennern wird in den meisten Fällen sowohl die Sekundärluft als auch der Staubstrahl verdrallt. Dazu sind beispielsweise im Staubrohr Drallschaufeln und auf der Sekundärluftseite ein spiralförmiges Sekundär- lufteintrittsgehäuse mit tangentialer Sekundärluftzufuhr vorhanden. Wie beim Strahlbrenner können auch bei Rundbrennern innerhalb des kreisrunden Staubrohres Kernluftrohre integriert sein, durch die ein kleiner Teil der Verbrennungsluft in den Feuerraum austreten kann.In addition to the jet burners, circular burners are known which have a central, round dust or Have primary mixture pipe and a secondary air pipe concentric to it, which surrounds the central dust pipe and forms an annular cross-section between the two pipes. Through the dust or primary mixture pipe the fuel is introduced into the combustion chamber together with primary air or primary gas and secondary air via the annular cross section of the secondary air tube. With these round burners, in most cases both the secondary air and the dust jet are swirled. For this purpose, for example, there are swirl vanes in the dust tube and a spiral-shaped secondary air inlet housing with tangential secondary air supply on the secondary air side. As with the jet burner, core air tubes can also be integrated in the circular dust tube, through which a small part of the combustion air can escape into the combustion chamber.
Bei den bekannten Rundbrennern mit verdralltem Staubstrom ist jedoch nachteilig, daß durch die Verdrallung des Staubstromes ein Druckverlust erzeugt wird, der von der in der Regel vorgeschalteten Schlagradmühle zusätzlich aufgebracht werden muß. Hierfür ist meist eine höhere Schlagraddrehzahl oder andere Maßnahmen an der Mühle erforderlich, die den Kraftbedarf und den Verschleiß in der Mühle allgemein und an den Schlagplatten im speziellen erhöhen. Ein weiterer Nachteil ist der Verschleiß, der sich an den staubseitigen Drallschaufeln einstellt. Durch die geometrische Anordnung mit dem zentralen Staubrohr und dem konzentrischen Sekundärluftrohr zeigt sich ferner nachteilig, daß der Staubstrom lediglich einen Kontakt mit dem heißen Rauchgas des Feuerraumes durch innere Rezirkulation des Rauchgases in die Flammenwurzel der Brennerflamme besitzt, jedoch der gesamte Außenumfang des Staubstromes keinen unmittelbaren Kontakt zu dem heißen Rauchgas des Feuerraums hat, so daß am gesamten Umfang heißes Rauchgas aus dem Feuerraum nur über die relativ kalte Sekundärluft eingemischt werden kann. Dadurch wird eine frühzeitige Aufheizung und Pyrolyse des Staubstromes behindert.In the known circular burners with a swirled dust flow, however, it is disadvantageous that the swirling of the dust flow creates a pressure loss which has to be additionally applied by the beater wheel mill, which is generally connected upstream. This usually requires a higher impact wheel speed or other measures on the mill that increase the power requirement and wear in the mill in general and in particular on the impact plates. Another disadvantage is the wear that occurs on the dust-side swirl blades. The geometric arrangement with the central dust tube and the concentric secondary air tube also shows disadvantageously that the dust flow only has contact with the hot flue gas of the combustion chamber through internal recirculation of the flue gas into the flame root of the burner flame, but the entire outer circumference of the dust flow has no direct contact has to the hot flue gas of the combustion chamber, so that hot flue gas from the combustion chamber can only be mixed in over the relatively cold secondary air. This prevents premature heating and pyrolysis of the dust flow.
Durch Druckschrift „Patent Abstracts of Japan, Publication number 5801 1308 A" ist ein Kohlenstaubbrenner bekannt geworden, der eine Luftaufgabe in einem zentralen Luftaufgaberohr vorsieht und die Kohlenstaubaufgabe in einem kreisringförmigen Kanal vorsieht, der durch das innere Luftaufgaberohr und ein dieses umgebendes, äußeres Kohlenstaubaufgaberohr gebildet wird. Durch die bezüglich der Brennerlängsachse schräge und außermittige Einleitung des abrasiven bzw. erosiven Kohlenstaubstromes in den Kohlenstαubαufgαbekαnαl werden sehr kostenαufwändige und wartungsintensive Keramikauskleidungen an der Innenwand des Kohlenstaubaufgaberohres und an der Außenwand des Luftaufgaberohres notwendig, um die Standzeiten des Kohlenstaubbrenners in vernünftigen Bereichen zu halten.A coal dust burner is known from the publication "Patent Abstracts of Japan, Publication number 5801 1308 A", which provides an air supply in a central air supply pipe and provides the coal dust supply in an annular channel, which is formed by the inner air supply pipe and a surrounding, external coal dust supply pipe Due to the oblique and eccentric introduction of the abrasive or erosive coal dust flow into the burner longitudinal axis in very expensive and maintenance-intensive ceramic linings on the inner wall of the coal dust feed pipe and on the outer wall of the air feed pipe are necessary to keep the service life of the coal dust burner in reasonable areas.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen gegenüber dem Stand der Technik effizienteren und kostengünstigeren Brenner zu schaffen, der insbesondere zur Verbrennung staubförmiger und ballastreicher Kohle geeignet ist sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Brenners anzugeben.The object of the invention is now to provide a burner which is more efficient and less expensive than the prior art and which is particularly suitable for the combustion of dusty and ballast-rich coal, and to provide a method for operating such a burner.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird hinsichtlich des Brenners durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und hinsichtlich des Verfahrens zum Betreiben eines Brenners durch die Merkmale des Patentanspruches 23 gelöst.The above-mentioned object is achieved with regard to the burner by the features of patent claim 1 and with regard to the method for operating a burner by the features of patent claim 23.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Brenner sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Brenners geschaffen, der bzw. das die nachfolgenden Vorteile aufweist:The solution according to the invention creates a burner and a method for operating a burner which has the following advantages:
- Durch den Aufbau des erfindungsgemäßen Brenners mit einem zentralen Sekundärluftrohr und einem dieses konzentrisch umgebendes und einen Kreisringquerschnitt zwischen den beiden Rohren bildendes Primärgemischrohr hat der aus dem Primärgemisch- bzw. Staubrohr in den Feuerraum austretende Primärgemisch- bzw. Staubstrahl über seinen gesamten Umfang unmittelbaren Kontakt zu den heißen Rauchgasen des Feuerraumes, die somit ungehindert angesaugt werden können und den Staubstrahl aufheizen können. Gegenüber Rundbrennern, bei denen üblicherweise der Primärgemischstrom durch den Sekundärluftstrom ummantelt wird und somit keine Kontaktflächen zwischen dem Primärgemisch- bzw. Staubstrahl und dem heißen Rauchgas des Feuerraumes besitzen, wird nunmehr eine solche Kontaktfläche in vollem Umfang geschaffen und gegenüber den bekannten Strahlbrennern mit rechteckig ausgebildeten Primärgemisch- und Sekundärluftdüsen ist die Kontaktfläche zwischen Primär- gemisch- bzw. Stαubstrαhl und heißen Rauchgasen wesentlich vergrößert worden. Damit wird beim erfindungsgemäßen Brenner die frühzeitige Aufheizung der Brennstoffpartikel des Primärgemisch- bzw. Staubstrahls auf die Zündtemperatur und die Pyrolyse derselben wesentlich verbessert und dadurch die Zündstabilität in erheblichem Maße erhöht.- Due to the construction of the burner according to the invention with a central secondary air tube and a primary mixture tube concentrically surrounding it and forming a circular cross-section between the two tubes, the primary mixture or dust jet emerging from the primary mixture or dust tube into the combustion chamber has direct contact over its entire circumference the hot smoke gases in the combustion chamber, which can be sucked in unhindered and can heat up the dust jet. Compared to round burners, in which the primary mixture flow is usually encased by the secondary air flow and thus have no contact surfaces between the primary mixture or dust jet and the hot flue gas from the combustion chamber, such a contact surface is now created in full and compared to the known jet burners with a rectangular primary mixture - and secondary air nozzles is the contact area between primary mixed or hot air and hot flue gases have been significantly enlarged. In the burner according to the invention, the early heating of the fuel particles of the primary mixture or dust jet to the ignition temperature and the pyrolysis thereof are thus substantially improved, and the ignition stability is thereby increased to a considerable extent.
- Durch den primärgemischströmungsseitig stromaufwärts des Sekundarluftrohres gelegenen Strömungsstabilitätsbereich wird eine axiale Einleitung des Primärgemischstromes in den Brenner bewirkt und dadurch eine gleichförmige Aufteilung des Feststoffes über den Querschnitt und ein geringerer Druckverlust im System erzielt. Durch die axiale Einleitung des Primärgemischstromes in den Brenner können in besonders vorteilhafter Weise Erosionen an der Primärgemisch- und Sekundärluftleitung weitgehendst vermieden werden, so dass der Einsatz von kostenintensiven Verschleißteilen und Wartungen diesbezüglich vermieden werden kann. Die axiale Einleitung des Primärgemischstromes in den Brenner wird letztendlich auch durch die erfindungsgemäße Heranführung der Sekundärluft mittels eines auf dem Umfang des Primärgemischrohres angeordneten Sekundär- lu teintrittsgehäuses und der davon abgehenden und in die Sekundärluftleitung führenden Durchtrittskanale ermöglicht.- The flow stability area located upstream of the secondary air pipe on the primary mixture flow side causes the primary mixture flow to be introduced axially into the burner, thereby achieving a uniform distribution of the solid over the cross section and a lower pressure loss in the system. By axially introducing the primary mixture flow into the burner, erosions on the primary mixture and secondary air line can be largely avoided in a particularly advantageous manner, so that the use of expensive wear parts and maintenance can be avoided in this regard. The axial introduction of the primary mixture flow into the burner is ultimately also made possible by the secondary air being brought into the invention by means of a secondary air inlet housing arranged on the circumference of the primary mixture tube and the passage channels leading therefrom and leading into the secondary air line.
- Durch den oben genannten geringeren Druckverlust im System wird gleichzeitig die vorgeschaltete Schlagradmühle entlastet, d.h. sie benötigt eine geringere Leistung.- The above-mentioned lower pressure loss in the system also relieves the upstream beater wheel mill, i.e. it requires less power.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Durchtrittskanal solchermaßen ausgebildet, dass der Sekundärluftstrom tangential, radial und einem dazwischen liegenden Winkelbereich in das Sekundärluftrohr eingeleitet werden kann. Durch diese konstruktive Maßnahme wird es ermöglicht, den Sekundärluftstrom mittels eines Hilfsmittels, z.B. einer Drallregeleinrichtung, mit einem starken, einem abgeschwächten oder keinem Drall dem Sekundärluftrohr zuzuführen.In an advantageous embodiment of the invention, the passage channel is designed in such a way that the secondary air flow can be introduced into the secondary air pipe tangentially, radially and with an angular range lying in between. This constructive measure makes it possible to control the secondary air flow by means of an aid, e.g. a swirl control device with a strong, a weakened or no swirl to feed the secondary air pipe.
Durch Ausbildung des Durchtri tkanales mit einer Drallregeleinrichtung bzw. -klappe kann die Einleitung bzw. die Einströmrichtung des Sekundarluftstromes in das Sekundärluftrohr vorteilhaft geregelt werden. Mit dieser Maßnahme wird es ermöglicht, dass der Sekundärluftstrom radial, d.h. ohne Drall oder tangential, d.h. mit Drall in das Sekundärluftrohr eingeführt bzw. eingeleitet wird ohne hierfür spezielle Einrichtungen innerhalb des Sekundarluftrohres vorsehen zu müssen. Auch die Einleitung mit einem abgeschwächten Drall ist möglich, wenn die durch die Drallregelklappe erzeugte Einleitungsrichtung in einem Bereich zwischen radialer und tangentialer Einleitung liegt. Durch die Verdrallung des Sekundarluftstromes entsteht am Brenneraustritt in Brennerachsennähe eine Unterdruckzone, die zusätzlich heiße Rauchgase aus der Flamme in Richtung Flammenwurzel transportiert und damit die Zündstabilität und die Reaktionsdichte in der Flamme erhöht. In der definierten, brenneraustrittsnahen Zündzone entsteht ein Bereich, in dem durch die Vermischung zwischen Staubstrahl und Sekundärluft sowohl eine zündfähige Staub-/Luftkonzentration als auch durch die Einmischung von heißen Rauchgasen aus dem Feuerraum sowie von heißen Rauchgasen aus der Flamme selbst die Zündtemperatur erreicht wird. Ist feuerungsseitig bzw. brennstoffbedingt keine verdrahte Sekundärluft erforderlich, dann kann diese radial in das Sekundärluftrohr eingeleitet werden.By designing the passageway with a swirl control device or flap, the introduction or the inflow direction of the secondary air flow into the Secondary air pipe can be regulated advantageously. This measure makes it possible for the secondary air flow to be introduced or introduced radially, ie without swirl or tangentially, ie with swirl, into the secondary air pipe without having to provide special devices for this purpose within the secondary air pipe. The introduction with a weakened swirl is also possible if the direction of introduction generated by the swirl control flap lies in a range between radial and tangential introduction. The twisting of the secondary air flow creates a vacuum zone at the burner outlet near the burner axis, which also transports hot flue gases from the flame towards the flame root and thus increases the ignition stability and the reaction density in the flame. In the defined ignition zone close to the burner outlet, an area is created in which the mixture between the dust jet and the secondary air achieves an ignitable dust / air concentration as well as the mixing temperature of hot smoke gases from the combustion chamber and hot smoke gases from the flame itself. If no wired secondary air is required on the combustion side or fuel-related, then this can be introduced radially into the secondary air pipe.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung weist der Kanal des Eintrittgehäuses eine mit größer werdendem Umfangswinkel eine im wesentlichen verringerte Tiefe auf, um eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Eintrittsgehäuses sowie in den davon abzweigenden Durchtrittskanälen zu erzielen. Dies kann am zweckmäßigsten durch ein spiralförmiges Eintrittgehäuse erreicht werden.In an advantageous embodiment of the invention, the channel of the inlet housing has a substantially reduced depth as the circumferential angle increases, in order to achieve a uniform flow velocity within the inlet housing and in the outlet channels branching off therefrom. This can most conveniently be achieved by a spiral inlet housing.
Um die Lage der Zündzone am Brenner optimieren zu können kann in vorteilhafter Weise das Sekundärluftrohr oder zumindest ein austrittseitiger Teil des Sekundarluftrohres innerhalb des Primärgemischrohres axial verschoben werden.In order to be able to optimize the position of the ignition zone on the burner, the secondary air tube or at least a part of the secondary air tube on the outlet side can advantageously be axially displaced within the primary mixture tube.
Die Ebene des Sekundärluftrohraustrittes liegt vorteilhafterweise strömungsmediumseitig und in Bezug auf die Längsachse des Sekundär- und Primärgemischrohres gesehen stromabwärts oder stromaufwärts oder auf gleicher Ebene des Primärgemischrohraustrittes. Durch diese Anordnung kann eine optimale Ausrichtung der beiden Luftrohre zueinander hinsichtlich der Zündzone und der Zündstabilität geschaffen werden.The level of the secondary air tube outlet is advantageously on the flow medium side and, viewed with respect to the longitudinal axis of the secondary and primary mixture tube, downstream or upstream or at the same level of the primary mixture tube outlet. This arrangement allows an optimal alignment of the two Air pipes to each other are created with regard to the ignition zone and the ignition stability.
Vorteilhaft ist es, die der Brennermündung abgewandte Stirnwand des Sekundarluftrohres bzw. des Durchtrittkanales an der Anströmseite des Primärgemisches mit einem verschleißfesten bzw. stromabweisenden Mittel auszubilden, um Wirbelbildungen und Verschleiß an der Stirnwand zu unterbinden.It is advantageous to design the end wall of the secondary air tube or the passage channel facing away from the burner mouth on the upstream side of the primary mixture with a wear-resistant or current-repellent agent in order to prevent eddy formation and wear on the end wall.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird die der Brennermündung zugewandte Stirnwand des Durchtrittkanales an der Abströmseite des Primärgasgemisches mit einem Verdrängungskörper ausgebildet, um ebenfalls Verwirbelungen und Ablagerungen zu unterbinden.In an advantageous embodiment of the invention, the end wall of the passage channel facing the burner mouth is formed on the outflow side of the primary gas mixture with a displacement body in order to also prevent turbulence and deposits.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird das Sekundärluftrohr an seinem Außenumfang des austrittseitigen Endes mit einem Stauring ausgebildet oder es wird zum Austritt in den Feuerraum hin konisch aufgeweitet. Durch beide Maßnahmen kann die Zündstabilität zusätzlich erhöht werden.In an advantageous embodiment of the invention, the secondary air tube is formed on its outer periphery of the outlet end with a retaining ring or it is flared to exit into the combustion chamber. The ignition stability can be increased further by both measures.
Durch die Anordnung von mehreren Stausegmenten am Brenneraustritt, wobei sich jedes Stausegment radial zwischen Sekundärluftrohr und Primärgemischrohr und angular über einen Teilbereich des Brenneraustrittumfanges bzw. über einen Teilbereich des kreisringförmigen Austrittes zwischen dem Sekundärluftrohr und dem Primärgemischrohr erstreckt und die Stausegmente winkelseitig voneinander gleichmäßig beabstandet sind, wird in vorteilhafter Weise die Kontaktfläche zwischen Primärgemisch und heißen Rauchgasen weiter erhöht sowie eine verbesserte Durchmischung von Primärgemisch, Sekundärluft und Rauchgasen erzielt. Eine erhöhte Zündstabilität ist hieraus die Folge.The arrangement of a plurality of baffle segments at the burner outlet, each baffle segment extending radially between the secondary air pipe and the primary mixture pipe and angularly over a partial area of the burner outlet circumference or over a partial area of the annular outlet between the secondary air pipe and the primary mixture pipe and the baffle segments being evenly spaced apart from one another on the angle Advantageously, the contact area between the primary mixture and hot flue gases is further increased and an improved mixing of the primary mixture, secondary air and flue gases is achieved. This results in increased ignition stability.
Vorteilhaft ist es, innerhalb des Primärgemischrohres eine Dralleinrichtung und/oder strömungsmittelseitig unmittelbar vor dem Primärgemischrohr, d.h. stromaufwärts, ein spiralförmiges Primärgemischgehäuse anzuordnen. Mit einer dieser Maßnahmen kann ein verdrαllter Stαubstrom erzeugt werden und eine zusätzliche Zündstabilität des Gemischstromes erreicht werden.It is advantageous to arrange a swirl device and / or on the fluid side directly in front of the primary mixture pipe, ie upstream, within the primary mixture pipe. With one of these measures a twisted dust flow can be generated and an additional ignition stability of the mixture flow can be achieved.
Bei einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung beträgt der Abstand L zwischen Brennermündung und der der Brennermündung zugewandten Stirnwand des Sekundärlufteintrittgehäuses das 1 ,0- bis 10-fache des Durchmessers dSL des Sekundarluftrohres um einen ausreichenden bzw. wirkungsvollen Rotationsdrall der Sekundärluft an der Brennermündung zu haben.In an expedient embodiment of the invention, the distance L between the burner mouth and the end wall of the secondary air inlet housing facing the burner mouth is 1.0 to 10 times the diameter d SL of the secondary air pipe in order to have a sufficient or effective rotational swirl of the secondary air at the burner mouth.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Primärgemischrohr an seinem austrittseitigen Ende eine konische Aufweitung auf um damit die Zündstabilität zu beeinflussen.In a further advantageous embodiment of the invention, the primary mixture tube has a conical widening at its outlet end in order to influence the ignition stability.
Eine zweckmäßige Ausbildung der Erfindung weist an der dem Primärgemischrohreintritt gegenüberliegenden Seite der Innenfläche des Primärgemischrohres mindestens ein strömungsmittelseitig stromabwärts des Primärgemischrohreintrittes gelegenen Vergleichmäßigungskörper zur Vergleichmäßigung des Primärgemischstromes auf. Durch diese Maßnahme können Gemischsträhnen in dem Primärgemischrohr, die sich vorwiegend auf der gegenüberliegenden Seite des Gemischeintrittes bilden, aufgelöst und der Gemischstrom vergleichmäßigt werden.An expedient embodiment of the invention has, on the side of the inner surface of the primary mixture tube opposite the primary mixture tube inlet, at least one leveling body located downstream of the primary mixture tube inlet on the fluid side for equalizing the primary mixture stream. This measure enables strands of mixture in the primary mixture tube, which form predominantly on the opposite side of the mixture inlet, to be dissolved and the mixture flow to be made more uniform.
Es ist ferner vorteilhaft, die Längsachse des Sekundarluftrohres und Primärgemischrohres in Austrittsrichtung um 0 bis 20° zur Horizontalen geneigt auszubilden um die Brennzone tiefer in die Brennkammer zu drücken und somit einen größeren Ausbrandweg des Brennstoffes zu erreichen.It is also advantageous to design the longitudinal axis of the secondary air tube and primary mixture tube inclined in the exit direction by 0 to 20 ° to the horizontal in order to push the combustion zone deeper into the combustion chamber and thus to achieve a longer burnout path of the fuel.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist am Innenumfang bzw. der Innenfläche des Primärgemischrohres im Bereich des Sekundarluftrohres bzw. im Bereich des Sekundärluftrohraustrittes ein ringförmiger Leitkörper angeordnet, der einen Teil des kreisringförmigen Querschnittes zwischen dem Primärgemischrohr und Sekundärluftrohr einnimmt. Damit kann eine lokale Anreicherung des Primärgemisches an die innere Peripherie des kreisringförmigen Querschnittes erzielt werden und infolgedessen eine effizientere Vermischung des Primärgemisches mit der Sekundärluft.In a further advantageous embodiment of the invention, an annular guide body is arranged on the inner circumference or the inner surface of the primary mixture tube in the area of the secondary air tube or in the area of the secondary air tube outlet, which takes up part of the annular cross section between the primary mixture tube and secondary air tube. This allows local enrichment of the primary mixture can be achieved on the inner periphery of the annular cross section and consequently more efficient mixing of the primary mixture with the secondary air.
Es ist ferner vorteilhaft, die Durchtrittskanale jeweils im gleichen Winkelabstand zueinander anzuordnen sowie sie gleich breit auszuführen, d.h. dass sie angular jeweils einen gleich großen Teilbereich des ringförmigen Querschnittes einnehmen, um gleich große Durchtrittsquerschnitte für den Primärgemischstrom zu erzielen.It is also advantageous to arrange the passage channels at the same angular distance from one another and to make them the same width, i.e. that they each occupy an equally large partial area of the annular cross section in order to achieve equally large passage cross sections for the primary mixture flow.
Der erfindungsgemäße Brenner wird zweckmäßig unterstöchiometrisch, d.h. mit einem Sauerstoffunterangebot, betrieben um eine möglichst NOx-arme Verbrennung des Brennstoffes zu erzielen und um damit eine möglichst umweltfreundliche Feuerung zu schaffen.The burner according to the invention is expediently operated stoichiometrically, ie with a shortage of oxygen, in order to achieve a combustion of the fuel that is as low in NO x as possible and thus to provide the most environmentally friendly combustion possible.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen und der Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings and the description.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 schematisch dargestellt die Frontansicht eines Strahlbrenners gemäß einem Stand der Technik,1 schematically shows the front view of a jet burner according to a prior art,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Strahlbrenner gemäß Schnitt A-A der Figur 1 ,2 shows a longitudinal section through the jet burner according to section A-A of FIG. 1,
Fig. 3 schematisch dargestellt die Frontansicht eines Rundbrenners gemäß einem Stand der Technik,3 schematically shows the front view of a round burner according to a prior art,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Rundbrenner gemäß Schnitt B-B der Figur 3,4 shows a longitudinal section through the round burner according to section B-B of FIG. 3,
Fig. 5 schematisch dargestellt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Brenners im Bereich der tangentialen bzw. radialen Zuführung der Sekundärluft (Schnitt E-E der Figur 6), Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Brenner gemäß Schnitt D-D der Figur 5,5 schematically shows the cross section of a burner according to the invention in the region of the tangential or radial supply of the secondary air (section EE of FIG. 6), 6 shows a longitudinal section through the burner according to section DD of FIG. 5,
Fig. 7 einen Längsschnitt gemäß Schnitt F-F der Figur 6,7 shows a longitudinal section according to section F-F of FIG. 6,
Fig. 8 einen Teillängsschnitt durch den Brenner gemäß Schnitt D-D der Figur 5 im Bereich zwischen tangentialer bzw. radialer Sekundärluttzuführung und Brennermündung,8 shows a partial longitudinal section through the burner according to section D-D of FIG. 5 in the region between tangential or radial secondary air supply and burner mouth,
Fig. 9 schematisch dargestellt die Frontansicht eines erfindungsgemäßen Brenners, alternative Ausführung,9 schematically shows the front view of a burner according to the invention, alternative embodiment,
Fig. 10 einen Teillängsschnitt durch den Brenner gemäß Schnitt D-D der Figur 5 im Bereich zwischen tangentialer bzw. radialer Sekundärluttzuführung und Brennermündung, alternative Ausführung,10 shows a partial longitudinal section through the burner according to section D-D of FIG. 5 in the region between tangential or radial secondary air supply and burner mouth, alternative embodiment,
Fig. 1 1 einen Längsschnitt durch den Brenner gemäß Schnitt D-D der Figur 5, alternative Ausführung.Fig. 1 1 shows a longitudinal section through the burner according to section D-D of Figure 5, alternative embodiment.
Fig. 12 wie Figur 5, jedoch alternative AusführungFig. 12 as Figure 5, but alternative embodiment
Figur 1 und 2 weist einen Strahlbrenner gemäß einem Stand der Technik auf. Diese Brenner bestehen aus einer Staubdüse 24, einer Unterluftdüse 25 und einer Oberiuftdüse 26, wobei deren Querschnitte rechteckig ausgebildet sind. Der gesamte Brenner besteht in den meisten Fällen aus mehreren Staubdüsen 24, meist aus 2 oder 3 Stück. In diesem Fall können die in vertikaler Richtung zwischen zwei Staubdüsen 24 liegenden Ober- und Unterluftquerschnitte zu einem Zwischenluftquerschnitt zusammengefaßt werden.Figures 1 and 2 has a jet burner according to a prior art. These burners consist of a dust nozzle 24, an under air nozzle 25 and an upper air nozzle 26, the cross sections of which are rectangular. In most cases, the entire burner consists of several dust nozzles 24, usually 2 or 3 pieces. In this case, the upper and lower air cross sections lying in the vertical direction between two dust nozzles 24 can be combined to form an intermediate air cross section.
Braunkohle wird überwiegend in Schlagradmühlen aufgemahlen, mit heißen, aus der Brennkammer bzw. dem Feuerraum 10 zurückgesaugten Rauchgasen getrocknet und durch die Ventilationswirkung der nicht dargestellten Schlagradmühle zu den Stαubdüsen 24 der Brenner gefördert. Aus der Stαubdüse 24 tritt daher ein Gemisch aus Brennstaub, Rauchgas, Wasserdampf und Primärluft in den Feuerraum 10 aus, welches nachfolgend als Primärgemisch bezeichnet wird. Aus den Ober-, Unter- und Zwischenluftdüsen 25, 26 tritt die Sekundärluft aus. Innerhalb der rechteckigen Staubdüse 24 sind in der Regel noch Kernluftrohre (nicht dargestellt) integriert, durch die ein kleiner Teil der Verbrennungsluft austritt.Lignite is predominantly ground in beater wheel mills, dried with hot flue gases sucked back from the combustion chamber or the combustion chamber 10 and, by the ventilation effect of the beater wheel mill, not shown, to the Dust nozzles 24 promoted the burner. A mixture of fuel dust, flue gas, water vapor and primary air therefore emerges from the dust nozzle 24 into the combustion chamber 10, which is referred to below as the primary mixture. The secondary air emerges from the upper, lower and intermediate air nozzles 25, 26. Core air tubes (not shown) through which a small part of the combustion air emerges are generally also integrated within the rectangular dust nozzle 24.
Fig. 2 zeigt den Längsschnitt eines Strahlbrenners mit dem Austritt der Strahlen in den Feuerraum 10. Die Zündzone 18 eines derartigen Brenners liegt in der Regel in einem bestimmten Abstand vom Brenneraustritt, und zwar in dem Bereich, indem es zu einem Kontakt zwischen den Sekundärluftströmen bzw. -strahlen 19 und dem Staubstrom bzw. -strahl 20 kommt. Dabei wird der Staubstrahl 20 zunächst über aus dem Feuerraum 10 angesaugtes, heißes Rauchgas 21 auf die Zündtemperatur aufgeheizt und pyrolisiert. Aufgrund der geometrischen Anordnung der Staub- 24 und Luftdüsen 25, 26 wird das rezirkulierte, heiße Rauchgas 21 vom Staubstrahl 20 hauptsächlich an den Seitenflächen der rechteckigen Staubdüse 24 angesaugt (Fig. 1 ).Fig. 2 shows the longitudinal section of a jet burner with the exit of the jets into the combustion chamber 10. The ignition zone 18 of such a burner is usually at a certain distance from the burner outlet, in the area in which contact between the secondary air flows or -jets 19 and the dust stream or jet 20 comes. The dust jet 20 is first heated to the ignition temperature and pyrolyzed via hot flue gas 21 drawn in from the combustion chamber 10. Due to the geometrical arrangement of the dust nozzles 24 and air nozzles 25, 26, the recirculated, hot flue gas 21 is sucked in by the dust jet 20 mainly on the side surfaces of the rectangular dust nozzle 24 (FIG. 1).
Figuren 3 und 4 zeigen einen Rund- bzw. Drall- bzw. Wirbelbrenner gemäß einem Stand der Technik, der ein zentrales, rundes Staub- bzw. Primärgemischrohr 4 und ein dazu konzentrisches Sekundärluftrohr 3 aufweist. Bei diesen Rundbrennern wird üblicherweise sowohl der Sekundärluftstrom 1 9 als auch der Staubstrom 20 verdrallt. Dazu sind im Staubrohr 4 die Drallschaufeln 12 und auf der Sekundärluftseite ein spiralförmiges Sekundärluft-Eintrittsgehäuse 28 mit tangentialer Sekundärluftzufuhr vorhanden.FIGS. 3 and 4 show a round or swirl or swirl burner according to a prior art, which has a central, round dust or primary mixture pipe 4 and a secondary air pipe 3 concentric therewith. In these round burners, both the secondary air flow 19 and the dust flow 20 are usually swirled. For this purpose, the swirl blades 12 are present in the dust tube 4 and a spiral-shaped secondary air inlet housing 28 with tangential secondary air supply is provided on the secondary air side.
Figuren 5 bis 12 zeigen mögliche Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Brenners 1 auf, wobei Figur 5 und 12 einen Querschnitt im Bereich der Heranführung und Einleitung der Sekundärluft in das Sekundärluftrohr und Figuren 6, '8, 10 und 1 1 jeweils einen Längsschnitt bzw. partiellen Längsschnitt des Brenners 1 zeigen, aus denen der Aufbau dieses Brenners ersichtlich wird. Gemäß Figuren 5 und 6 wird der Brenner 1 im wesentlichen aus einem zentralen und runden Sekundärluftrohr 3, dessen Zentrum die Längsachse 27 ist, und einem runden Primärgemischrohr bzw. Staubrohr 4 gebildet, das das Sekundärluftrohr 3 unter Bildung eines ringförmigen Querschnittes 9 konzentrisch umgibt. Das eintrittseitige Ende 6 des Primärgemischrohres 4 ist mit einer im wesentlichen senkrecht zum Primärgemischrohr 4 angeordneten Zuführungsleitung 1 7 verbunden und das eintrittseitige Ende 5 des Sekundarluftrohres 3 ist über Durchtrittskanale 35 und über den Kanal 40 des Sekundärlufteintrittsgehäuses 28 mit einer Zuführungsleitung 1 6 verbunden. Die austrittseitigen Enden 7, 8 des Primärgemisch- 4 und Sekundarluftrohres 3 münden in der Brenneröffnung bzw. Brennermündung 2 der Feuerraumwand 1 1 . Der Sekundärluftrohraustritt 7 erstreckt sich über den gesamten Querschnitt des Sekundarluftrohres 3 sowie ggf. über die konische Aufweitung 30, die in der Figur 8 als eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung abgebildet ist. Der Primärgemischrohraustritt 8 erstreckt sich über den gesamten Querschnitt des kreisringförmigen Querschnittes 9 zwischen den beiden Rohren 3 und 4 vermindert um die - falls angewandt - durch die konische Aufweitung 30 des Sekundarluftrohres 3 verursachte Verengung bzw. erweitert - falls angewandt - um die konische Aufweitung 48 des Primärgemischrohres 4.Figures 5 to 12 possible configurations show a burner 1 according to the invention, FIG 5 and 12 a cross-section in the region of the pre-and introduction of secondary air into the secondary air tube, and Figures 6, '8, 10 and 1 1 each show a longitudinal section and partial longitudinal section of the Show burner 1, from which the structure of this burner can be seen. According to FIGS. 5 and 6, the burner 1 is essentially formed from a central and round secondary air tube 3, the center of which is the longitudinal axis 27, and a round primary mixture tube or dust tube 4, which concentrically surrounds the secondary air pipe 3 to form an annular cross section 9. The inlet-side end 6 of the primary mixture pipe 4 is connected to a supply line 17 arranged essentially perpendicular to the primary mixture pipe 4 and the inlet-side end 5 of the secondary air pipe 3 is connected to a supply line 16 via passage channels 35 and via the channel 40 of the secondary air inlet housing 28. The outlet ends 7, 8 of the primary mixture pipe 4 and secondary air pipe 3 open into the burner opening or burner mouth 2 of the combustion chamber wall 11. The secondary air pipe outlet 7 extends over the entire cross section of the secondary air pipe 3 and possibly over the conical widening 30, which is shown in FIG. 8 as a preferred embodiment of the invention. The primary mixture pipe outlet 8 extends over the entire cross section of the annular cross section 9 between the two pipes 3 and 4 reduced by the - if used - constriction caused by the conical widening 30 of the secondary air pipe 3 or expanded - if used - by the conical widening 48 of the Primary mixture pipe 4.
Die Zuführung des gesamten Sekundarluftstromes 19 bzw. sämtlicher über die Primärluft hinausgehenden Luft in den Brenner 1 erfolgt in Durchströmungsrichtung (durch Pfeile in den Figuren dargestellt) durch die Zuführungsleitung 16, die bevorzugt senkrecht zu der Brenner-Längsachse 27 angeordnet ist, durch das einen radialen Kanal 40 bildende Eintrittsgehäuse 28, durch die den ringförmigen Querschnitt 9 durchdringenden Durchtrittskanale 35 und über den Sekundärluftrohreintritt 5 in das Sekundärluttrohr 3. Nach Umlenkung des Stromes 1 9 im Sekundärluftrohr 3 - die Stirnseite des eintrittseitigen Endes des Sekundarluftrohres 3 ist erfindungsgemäß mit einer Stirnwand 38 verschlossen - strömt dieser parallel zu der Längsachse 27 und tritt am offenen Querschnitt des Sekundärluftrohraustrittes 7 aus dem Sekundärluftrohr 3 in den Feuerraum 10 aus. Dabei sind die Durchtrittskanale 35 derart ausgebildet, dass der Sekundärluttstrom 19 tangential, radial und in jeder gewünschten dazwischen liegenden Richtung in das Sekundärluftrohr 3 eingebracht werden kann. Um den Eintritt des durch die Zuführungsleitung 16 und dem Eintrittsgehäuse 28 herangebrachten Sekundarluftstromes 19 in die zentral gelegene Sekundärluftleitung 3 zu ermöglichen sind erfindungsgemäß wenigstens zwei Durchtrittskanale 35 - im Beispiel gemäß Figuren 5 bis 12 sind es drei Durchtrittskanale 35 - vorgesehen, die den Kanal 40 des Eintrittsgehäuses 28 mit dem Innenquerschnitt des Sekundarluftrohres 3 verbinden. Im Bereich der Durchtrittskanale 35 weist sowohl das Primärgemischrohr 4 als auch das Sekundärluttrohr 3 Öffnungen 42, 43 in der Größe des Querschnittes des Durchtrittkanales 35 für den Durchtritt des Sekundarluftstromes 19 auf. Jeder Durchtrittskanal 35 nimmt dabei angular einen Teil des kreisringförmigen Querschnittes 9 zwischen Primärgemischrohr 4 und Sekundärluftrohr 3 ein, wobei bei einer bevorzugten Ausführung jeder Durchtrittskanal 35 angular den gleichen Teil des kreisringförmigen Querschnittes 9 einnimmt.The supply of the entire secondary air flow 19 or all air going beyond the primary air into the burner 1 takes place in the flow direction (represented by arrows in the figures) through the supply line 16, which is preferably arranged perpendicular to the longitudinal axis 27 of the burner, through the radial one Inlet housing 28 forming channel 40, through the passage channels 35 penetrating the annular cross-section 9 and via the secondary air tube inlet 5 into the secondary air tube 3. After deflecting the stream 19 in the secondary air tube 3 - the end face of the inlet-side end of the secondary air tube 3 is closed according to the invention with an end wall 38 - This flows parallel to the longitudinal axis 27 and emerges from the secondary air pipe 3 into the combustion chamber 10 at the open cross section of the secondary air pipe outlet 7. The passage channels 35 are designed such that the secondary air flow 19 can be introduced into the secondary air pipe 3 tangentially, radially and in any desired intermediate direction. In order to enable the secondary air flow 19 brought through the supply line 16 and the inlet housing 28 into the centrally located secondary air line 3, at least two through channels 35 are provided according to the invention - in the example according to FIGS. 5 to 12 there are three through channels 35 which channel 40 Connect the inlet housing 28 to the inner cross section of the secondary air tube 3. In the area of the passage channels 35, both the primary mixture pipe 4 and the secondary air pipe 3 have openings 42, 43 in the size of the cross section of the passage channel 35 for the passage of the secondary air flow 19. Each passageway 35 angularly occupies part of the annular cross-section 9 between the primary mixture pipe 4 and secondary air pipe 3, with each passageway 35 angularly occupying the same part of the annular cross-section 9 in a preferred embodiment.
Der Querschnitt der Durchtrittskanale 35 ist in der Regel rechteckig - mit einer Breite b und einer Höhe h - ausgebildet. In Durchströmungsrichtung ist der Durchtrittskanal 35 derart ausgebildet, dass wie bereits oben angeführt, der Sekundäriuftstrom 1 9 entweder radial, tangential oder in einem Winkelbereich dazwischen in das Sekundärluftrohr 3 eingebracht werden kann. Diese Vorgabe kann beispielsweise durch einen Durchtrittskanal 35 gemäß Figur 12 erreicht werden, bei der die Seitenwände 46, 47 entsprechend ausgebildet sind. Zur Regelung der gewünschten Sekundärluftein- strömrichtung kann eine Drallregeleinrichtung 34, insbesondere eine Drallregelklappe, die innerhalb des Durchtrittskanals 35 bzw. am Sekundäriuftrohreintritt 5 bzw. an der Öffnung 42 angeordnet ist, vorgesehen werden. Der Durchtrittskanal 35 wird mittels der Stirnwände 39 und 45 sowie der Seitenwände 46 und 47 gebildet.The cross section of the passage channels 35 is generally rectangular - with a width b and a height h. In the direction of flow, the passage channel 35 is designed such that, as already mentioned above, the secondary air flow 19 can be introduced into the secondary air pipe 3 either radially, tangentially or in an angular range therebetween. This specification can be achieved, for example, by a passage channel 35 according to FIG. 12, in which the side walls 46, 47 are designed accordingly. To regulate the desired secondary air inflow direction, a swirl control device 34, in particular a swirl control flap, which is arranged within the passage channel 35 or at the secondary air pipe inlet 5 or at the opening 42, can be provided. The passage channel 35 is formed by means of the end walls 39 and 45 and the side walls 46 and 47.
Bei einer bevorzugten Betriebsweise des Brenners 1 wird der Sekundäriuftstrom 19 mittels der Drallregeleinrichtung 34 tangential in das Sekundärluftrohr 3 eingeführt und dem Strom 19 somit ein Rotationsdrall mitgegeben, der bis zum Austritt in den Feuerraum 10 beibehalten wird und der ohne gesonderte Einrichtungen im Sekundärluttrohr 3 erzielt wird. Mittels der Drallregeleinrichtung 34 lässt sich der Drall des Sekundarluftstromes 19 beeinflussen bzw. abschwächen bis hin zur drallfreien Zuführung bei radialer Einführung des Sekundarluftstromes 19 in das Sekundärluftrohr 3. Die Drαllregeleinrichtung 34 sämtlicher Durchtrittskanale 35 kann beispielsweise durch eine zentrale, nicht dargestellte Spindelverstelleinrichtung bedient werden, so dass an jedem Durchtrittskanal 35 exakt die gleiche Regelstellung und somit gleiche Sekundärluftmengeneinstellung erzielt wird.In a preferred mode of operation of the burner 1, the secondary air flow 19 is introduced tangentially into the secondary air pipe 3 by means of the swirl control device 34 and thus the rotation 19 is given a rotational swirl which is maintained until it exits into the combustion chamber 10 and which is achieved in the secondary air pipe 3 without separate devices , By means of the swirl control device 34, the swirl of the secondary air flow 19 can be influenced or weakened up to the swirl-free supply when the secondary air flow 19 is introduced radially into the secondary air pipe 3. The rotary control device 34 of all the passage channels 35 can be operated, for example, by a central spindle adjustment device, not shown, so that exactly the same control position and thus the same secondary air quantity setting is achieved on each passage channel 35.
Die Durchtrittskanale 35 sind innerhalb des kreisringförmigen Querschnittes 9 vorzugsweise jeweils gleichmäßig voneinander beabstandet, so dass auch die Durchtritte 44 für den Primärgemischstrom 20 bei gleichen Querabmessungen der Durchtrittskanale 35 gleiche Querschnitte aufweisen und eine gleichmäßige Verteilung des Primärgemischstromes 20 erzielt wird.The passage channels 35 are preferably evenly spaced apart from one another within the annular cross section 9, so that the passages 44 for the primary mixture stream 20 have the same cross sections with the same transverse dimensions of the passage channels 35, and a uniform distribution of the primary mixture stream 20 is achieved.
Das radial außerhalb des Primärgemischrohres 4 und im Bereich der Durchtrittskanale 35 angeordnete Eintrittsgehäuse 28 erstreckt sich zumindest über einen Teil des Umfanges des Rohres 4 derart, dass alle vorhandenen Durchtrittskanale 35 mit Sekundärluft beaufschlagt werden können. Das Eintrittsgehäuse 28 kann in einfacher Weise ein kastenförmiges Gehäuse sein, das somit den obengenannten Kanal 40 zwischen dem Rohr 4 und der Außenwand des Gehäuses 28 bildet (siehe Figur 12). Dabei weist der von dem Eintrittsgehäuse 28 am Außenumfang des Rohres 4 gebildete Kanal 40 bevorzugt eine mit größer werdendem Umfangswinkel eine im wesentlichen verringerte Tiefe auf, um eine über den Umfang gesehen weitgehend gleichförmige Geschwindigkeit und Zuteilung des Sekundarluftstromes 19 zu jedem einzelnen Durchtrittskanal 35 und weiter in das Sekundärluftrohr 3 zu erzielen. Diese Vorgabe kann unter anderem durch eine bevorzugte spiralförmige Ausbildung des Eintrittsgehäuses 28 erreicht werden.The inlet housing 28 arranged radially outside the primary mixture pipe 4 and in the area of the passage channels 35 extends at least over part of the circumference of the pipe 4 in such a way that all existing passage channels 35 can be acted upon by secondary air. The inlet housing 28 can be a box-shaped housing in a simple manner, which thus forms the above-mentioned channel 40 between the tube 4 and the outer wall of the housing 28 (see FIG. 12). The channel 40 formed by the inlet housing 28 on the outer circumference of the tube 4 preferably has a substantially reduced depth with an increasing circumferential angle in order to have a largely uniform speed and allocation of the secondary air flow 19 to each individual through-channel 35 and further in over the circumference to achieve the secondary air pipe 3. This requirement can be achieved, inter alia, by a preferred spiral configuration of the inlet housing 28.
Da der durch die tangentiale Einführung in das Sekundärluftrohr 3 erzeugte Drall mit der Länge des Rohres 3 abnehmen kann ist es sinnvoll, dass die tangentiale Einführung der Sekundärluft nicht zu weit entfernt von der Brennermündung 2 angeordnet ist. Der Abstand L zwischen Brennermündung 2 und der zur Brennermündung 2 zeigenden Stirnwand des Eintrittsgehäuses 28 (entspricht im wesentlichen auch der zur Brennermündung 2 hin gelegenen Öffnungsbegrenzung der Eintrittsöffnung 5) wird vorzugsweise mit dem 0,5- bis 10-fαchen des Durchmessers dSL des Sekundarluftrohres 3 ausgebildet.Since the swirl generated by the tangential introduction into the secondary air pipe 3 can decrease with the length of the pipe 3, it makes sense that the tangential introduction of the secondary air is not arranged too far away from the burner mouth 2. The distance L between the burner mouth 2 and the end wall of the inlet housing 28 pointing towards the burner mouth 2 (essentially also corresponds to the opening limitation of the inlet opening 5 towards the burner mouth 2) preferably formed with 0.5 to 10 times the diameter d SL of the secondary air pipe 3.
Um die Lage der Zündzone 18 am Brenneraustritt 2 verändern bzw. optimieren zu können, ist es vorgesehen, dass das Sekundärluftrohr 3 bzw. ein austrittseitiger Teil 13 des Sekundarluftrohres 3 innerhalb des Primärgemischrohres 4 axial verschoben werden kann. Damit kann die Austrittsebene des austrittseitigen Endes 7 des Sekundarluftrohres 3 bzw. des austrittseitigen Teiles 13 in Relation zu der Austrittsebene des austrittseitigen Endes 8 des Primärgemischrohres 4 in unterschiedliche Positionen gebracht werden. In Figur 6 ist die Austrittsebene des austrittseitigen Endes 7 des Sekundarluftrohres 3 bzw. des austrittseitigen Teiles 13 strömungsmediumseitig gesehen um das Maß k stromaufwärts der Austrittsebene des austrittseitigen Endes 8 des Primärgemischrohres 4 gelegen. Je nach Brennstoff und Brennergröße kann das Maß k bis zum 0.5-fachen des Durchmessers dSL des Sekundarluftrohres 3 betragen, d. h. die beiden austrittseitigen Enden 7, 8 können auch bündig zueinander liegen. Auch ein Überstand des Sekundarluftrohres 3, d. h. die Austrittsebene des austrittseitigen Endes 7 des Sekundarluftrohres 3 liegt strömungsmediumseitig gesehen um das Maß k stromabwärts der Austrittsebene des austrittseitigen Endes 8 des Primärgemischrohres 4, ist möglich. Hier kann das Maß k ebenfalls bis zum 0.5-fachen des Durchmessers dSL des Sekundarluftrohres 3 betragen.In order to be able to change or optimize the position of the ignition zone 18 at the burner outlet 2, it is provided that the secondary air pipe 3 or an outlet-side part 13 of the secondary air pipe 3 can be axially displaced within the primary mixture pipe 4. The exit plane of the outlet-side end 7 of the secondary air tube 3 or of the outlet-side part 13 can thus be brought into different positions in relation to the outlet plane of the outlet-side end 8 of the primary mixture tube 4. In FIG. 6, the outlet plane of the outlet-side end 7 of the secondary air pipe 3 or of the outlet-side part 13, as seen on the flow medium side, is situated by the dimension k upstream of the outlet plane of the outlet-side end 8 of the primary mixture pipe 4. Depending on the fuel and burner size, the dimension k can be up to 0.5 times the diameter d SL of the secondary air pipe 3, ie the two ends 7, 8 on the outlet side can also be flush with one another. A protrusion of the secondary air tube 3, ie the outlet plane of the outlet-side end 7 of the secondary air tube 3 is, seen on the flow medium side, by the dimension k downstream of the outlet plane of the outlet-side end 8 of the primary mixture tube 4. Here, the dimension k can also be up to 0.5 times the diameter d SL of the secondary air pipe 3.
Bei einem vorhandenen axial verschiebbaren austrittseitigen Teil 13 kann das Sekundärluftrohr 3 aus zwei Teilen bestehen, einem stationären Teil und einem axial verschiebbaren Teil 13, wobei beide Teile überlappend ausgebildet sind (Figur 10).' In the case of an axially displaceable outlet-side part 13, the secondary air pipe 3 can consist of two parts, a stationary part and an axially displaceable part 13, both parts being designed to overlap (FIG. 10). '
Die Zündstabilität kann auch durch konstruktive Maßnahmen am Austritt 7 des Sekundarluftrohres 3 beeinflusst werden, indem gemäß Figur 6 das Ende des Rohres 3 eine konische Aufweitung 30 erfährt oder indem gemäß Figur 10 am äußeren Umfang des Sekundarluftrohres 3 ein Stauring 15 vorgesehen wird, der den kreisringförmigen Querschnitt 9 am Primärgemischrohraustritt 8 verringert. Gemäß der Figur 6 wird dem Brenner 1 Primärluft bzw. Primärgas, das im wesentlichen aus Primärluft, Rauchgas und Wasserdampf besteht, zusammen mit partikel- bzw. staubförmigem Brennstoff durch die in den meisten Fällen senkrecht zum Primärgemischrohr 4 angeordnete Zuführungsleitung 1 7 zugeführt und dieses Gemisch (Primärgemisch) gelangt über den Primärgemischrohreintritt 6 in das Primärgemischrohr 4. Stromabwärts des Eintrittes 6 und stromaufwärts des Sekundarluftrohres 3 beinhaltet das Primärgemischrohr 4 einen Strömungsstabilisierungsbereich 49, in dem der umgelenkte Primärgemischstrom 20 erfindungsgemäß stabilisiert, d.h. in axialer Strömungsrichtung ausgerichtet wird. In Durchströmungsrichtung gesehen kann das Primärgemischrohr 4 stromabwärts des Strömungsstabilisierungsbereiches 49 bzw. stromaufwärts des Sekundarluftrohres 3 eine Aufweitung des Außendurchmessers erfahren, um ggf. im wesentlichen dieselben Strömungsgeschwindigkeiten im kreisförmigen Querschnitt 9 wie im Strömungsstabilisierungsbereich 49 zu erzielen. Nach Durchströmung der im Bereich der bzw. zwischen den Sekundärlu tdurchtrittskanäle 35 gelegenen Durchtritte 44 und des Primärgemischrohres 4 in paralleler Richtung zu der Längsachse 27 tritt der Primärgemischstrom 20 am Austritt 8 in den Feuerraum 10 aus. Im Durchtritt 44 tritt gegenüber dem freien Kreisringquerschnitt 9 eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit auf, die sich zur Verhinderung von Ablagerungen an diesem verengten Querschnitt als vorteilhaft erweist.The ignition stability can also be influenced by constructive measures at the outlet 7 of the secondary air tube 3, in that the end of the tube 3 undergoes a conical widening 30 according to FIG. 6, or by providing a retaining ring 15 on the outer circumference of the secondary air tube 3, which ring has the annular shape Cross section 9 at the primary mixture pipe outlet 8 is reduced. According to FIG. 6, primary air or primary gas, which essentially consists of primary air, flue gas and water vapor, is fed to the burner 1 together with particulate or dust-like fuel through the supply line 17 arranged in most cases perpendicular to the primary mixture pipe 4 and this mixture (Primary mixture) passes through the primary mixture pipe inlet 6 into the primary mixture pipe 4. Downstream of the inlet 6 and upstream of the secondary air pipe 3, the primary mixture pipe 4 contains a flow stabilization area 49, in which the deflected primary mixture flow 20 is stabilized according to the invention, ie is aligned in the axial flow direction. Seen in the direction of flow, the primary mixture pipe 4 downstream of the flow stabilization area 49 or upstream of the secondary air pipe 3 can experience an expansion of the outside diameter in order to possibly achieve essentially the same flow velocities in the circular cross section 9 as in the flow stabilization area 49. After flowing through the passages 44 and the primary mixture pipe 4 in the region of or between the secondary air passage channels 35 and in the direction parallel to the longitudinal axis 27, the primary mixture flow 20 exits the combustion chamber 10 at the outlet 8. In the passage 44 there is an increased flow velocity compared to the free circular cross-section 9, which proves to be advantageous for preventing deposits on this narrowed cross-section.
Zur Vergleichmäßigung des Primärgemischstromes 20 innerhalb des Strömungsstabi- lisierungsbereiches 49 kann zumindest ein Vergleichmäßigungskörper 31 innerhalb des Primärgemischrohres 4 vorgesehen werden, da sich beim Eintritt des Primärgemischstromes 20 in das Primärgemischrohr 4 Strähnen, d. h. Brennstoffstaubanreicherungen, bilden können. Dies tritt insbesondere an der Seite des Primärgemischrohres 4 ein, die gegenüber dem Primärgemischrohreintritt 6 gelegen ist. Zweckmäßigerweise wird der bzw. die Vergleichmäßigungskörper 31 an dieser Seite der Innenfläche des Primärgemischrohres 4 angeordnet, und zwar strömungsmediumseitig stromabwärts von dem Primärgemischrohreintritt 6. Der Vergleichmäßigungskörper 31 kann beispielsweise ein Blechkörper sein. Figur 6 weist ferner einen ringförmigen Leitkörper 32 auf, der am Innenumfang bzw. an der Innenfläche des Primärgemischrohres 4 im Bereich des Sekundarluftrohres 3 bzw. bevorzugt im Bereich des Sekundärluftrohraustrittes 7 angeordnet sein kann und der einen radialen Teil des kreisringförmigen Querschnittes 9 zwischen dem Primärgemischrohr 4 und dem Sekundärluftrohr 3 einnimmt. Damit kann eine lokale Anreicherung des Primärgemisches 20 an die innere Peripherie des kreisringförmigen Querschnittes 9 erzielt werden.To equalize the primary mixture stream 20 within the flow stabilization region 49, at least one equalizing body 31 can be provided within the primary mixture tube 4, since strands, ie fuel dust accumulations, can form when the primary mixture stream 20 enters the primary mixture tube 4. This occurs in particular on the side of the primary mixture pipe 4, which is located opposite the primary mixture pipe inlet 6. Expediently, the equalization body (s) 31 is arranged on this side of the inner surface of the primary mixture tube 4, specifically on the flow medium side downstream of the primary mixture tube inlet 6. The equalization body 31 can be, for example, a sheet metal body. 6 also has an annular guide body 32 which can be arranged on the inner circumference or on the inner surface of the primary mixture tube 4 in the region of the secondary air tube 3 or preferably in the region of the secondary air tube outlet 7 and which has a radial part of the annular cross section 9 between the primary mixture tube 4 and occupies the secondary air pipe 3. Local enrichment of the primary mixture 20 on the inner periphery of the annular cross section 9 can thus be achieved.
Durch die erfindungsgemäße Zuführung des Primärgemischstromes 20 in den Brenner 1 wird in vorteilhafter Weise der Druckverlust in diesem System verringert. Ferner wird eine gleichmäßigere Verteilung des staubförmigen Brennstoffes über den Querschnitt erzielt.By feeding the primary mixture stream 20 into the burner 1 according to the invention, the pressure loss in this system is advantageously reduced. Furthermore, a more uniform distribution of the dust-like fuel over the cross section is achieved.
Wenn es die Feuerungsbedingungen erfordern, kann auch für den Staubstrom 20 eine Dralleinrichtung innerhalb des Primärgemischrohres 4 bzw. diesem strömungsmittelseitig unmittelbar vorgeschaltet vorgesehen werden. Dies kann in Form eines nicht dargestellten spiralförmigen Primärgemisch-Eintrittsgehäuses 29 erreicht werden, das am Außenumfang des Primärgemischrohres 4 angeordnet ist und mit der Zuführungsleitung 1 7 verbunden ist. Durch die Verdrallung des Staubstromes 20 wird nochmals eine Erhöhung der Zündstabilität erzielt. Anstelle des spiralförmigen Prirnärgemischeintrittsgehäuses 29 kann eine Dralleinrichtung 14 innerhalb des Primärgemischrohres 4 bzw. dessen ringförmigen Querschnitt 9 zur Verdrallung des Staubstromes 20 vorgesehen werden (Figur 8). Ferner ist zur Erhöhung der Zündstabilität anstelle eines Stauringes 15 gemäß Figur 10 das austrittseitige Ende 7 des Sekundarluftrohres 3 alternativ mit einer konischen Aufweitung 30 ausgebildet.If the firing conditions require it, a swirl device can also be provided for the dust stream 20 within the primary mixture pipe 4 or directly upstream of this on the fluid side. This can be achieved in the form of a spiral-shaped primary mixture inlet housing 29, not shown, which is arranged on the outer circumference of the primary mixture tube 4 and is connected to the feed line 17. The swirling of the dust stream 20 again increases the ignition stability. Instead of the spiral primary mixture inlet housing 29, a swirl device 14 can be provided within the primary mixture tube 4 or its annular cross section 9 for swirling the dust stream 20 (FIG. 8). Furthermore, to increase the ignition stability instead of a retaining ring 15 according to FIG. 10, the outlet-side end 7 of the secondary air tube 3 is alternatively formed with a conical widening 30.
Um zu verhindern, dass der durch das Primärgemischrohr 4 herangebrachte und im Bereich des Sekundarluftrohres 3 auf den kreisringförmigen Querschnitt 9 verteilte Primärgemischstrom 20 gegen die Stirnwand 38 des Sekundarluftrohres 3 bzw. gegen die Stirnwand 39 der Durchtrittskanale 35 prallt und dabei zum einen starke Verwirbelungen gebildet werden und zum anderen starke Erosionen an den Stirnwänden eintreten werden in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Stirnwand 38 und/oder die Stirnwände 39 stromaufwärts derselben mit verschleißfesten bzw. stromabweisenden Mitteln 36 bzw. 37 ausgebildet. Diese Mittel 36, 37 können Volloder Hohlkörper sein und aus bekannten Verschleißschutzmaterialien sowie in der für Abweiskörper bekannten Form ausgebildet sein, beispielsweise flach, halbrund, stromlinienförmig, dreieckig usw. (Figuren 6 und 7).In order to prevent the primary mixture flow 20 brought through the primary mixture pipe 4 and distributed in the area of the secondary air pipe 3 over the annular cross-section 9 from bouncing against the end wall 38 of the secondary air pipe 3 or against the end wall 39 of the passage channels 35 and, on the one hand, strong swirls are formed and, on the other hand, severe erosions will occur on the end walls in an advantageous embodiment of the invention 38 and / or the end walls 39 upstream thereof with wear-resistant or current-repellent means 36 or 37. These means 36, 37 can be solid or hollow bodies and can be made from known wear protection materials and in the shape known for deflecting bodies, for example flat, semicircular, streamlined, triangular, etc. (FIGS. 6 and 7).
Nachdem der Primärgemischstrom 20 die Durchtritte 44 zwischen den Durchtrittskanälen 35 passiert hat kann es stromabwärts der Stirnwand 45 der jeweiligen Durchtrittskanale 35 zu Verwirbelungen und Feststoffanreicherungen des Primärgemischstromes 20 und dadurch zu Druckverlusten und einer ungleichförmigen Zufuhr des Brennstaubes im Brenner 1 kommen. Um dies zu verhindern wird vorzugsweise die Stirnwand 45 gemäß der Figur 7 stromabwärts mit einem Verdrängungskörper bzw. Spoiler 41 ausgebildet. Dieser kann ebenso wie die Mittel 36, 37 beschaffen bzw. ausgebildet sein.After the primary mixture stream 20 has passed through the passages 44 between the passage channels 35, turbulence and solid enrichment of the primary mixture stream 20 can occur downstream of the end wall 45 of the respective passage channels 35 and thus pressure losses and a non-uniform supply of the combustion dust in the burner 1. In order to prevent this, the end wall 45 according to FIG. 7 is preferably formed downstream with a displacement body or spoiler 41. Like the means 36, 37, this can be designed or constructed.
Um eine gleichmäßige Geschwindigkeit des Primärgemischstromes 20 innerhalb des Querschnittes 9 aufrechtzuerhalten kann bei konischer Aufweitung 30 des Sekundarluftrohres 3 auch der Austritt des Primärgemischrohres 4 mit einer konischen Aufweitung 48 ausgebildet sein (Figur 8).In order to maintain a uniform velocity of the primary mixture flow 20 within the cross-section 9, the outlet of the primary mixture tube 4 can also be designed with a conical expansion 48 with a conical expansion 30 of the secondary air tube 3 (FIG. 8).
Gemäß der Figur 9 können am Brenneraustritt 2 vier Stausegmente 33 angeordnet sein, wobei sich jedes Stausegment 33 radial zwischen Sekundärluftrohr 3 und Primärgemischrohr 4 und angular über einen Teilbereich des kreisringförmigen Austrittes zwischen den beiden Rohren 3, 4 erstreckt und die Stausegmente 33 voneinander gleichmäßig beabstandet sind. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen dem austretenden Primärgemischstrom 20 und den angesaugten heißen Rauchgasen weiter erhöht sowie eine verbesserte Durchmischung von Primärgemisch 20, Sekundärluft 19 und Rauchgasen 21 erzielt. Eine erhöhte Zündstabilität ist hieraus die Folge. Das Stausegment 33 kann beispielsweise ein entsprechend gefertigtes Blechsegment sein. Durch die Maßnahme, dass der Primärgemisch- bzw. Staubstrom 20 beim Austritt in den Feuerraum 10 nicht durch eine Mantelluft (Sekundär-, Tertiärluft) umhüllt wird, können unmittelbar nach dem Austritt über den ganzen Umfang des Staubstrom- Austrittsstrahles heiße Rauchgase aus dem Feuerraum 10 angesaugt werden, so dass diese auf die Brennstoffpartikel einwirken und diese aufheizen können. Damit erhält der Staubstrahl frühzeitig seine Zündtemperatur, der staubförmige Brennstoff pyrolisiert wesentlich besser, d.h. er setzt die gasförmigen Bestandteile des Brennstoffes frei, und infolgedessen wird die Zündstabilität verbessert.According to FIG. 9, four baffle segments 33 can be arranged at the burner outlet 2, each baffle segment 33 extending radially between the secondary air tube 3 and the primary mixture tube 4 and angularly over a partial region of the annular outlet between the two tubes 3, 4, and the baffle segments 33 being evenly spaced from one another , As a result, the contact area between the emerging primary mixture stream 20 and the sucked-in hot flue gases is further increased and an improved mixing of the primary mixture 20, secondary air 19 and flue gases 21 is achieved. This results in increased ignition stability. The stowage segment 33 can be, for example, a correspondingly manufactured sheet metal segment. As a result of the measure that the primary mixture or dust stream 20 is not enveloped by a jacket air (secondary, tertiary air) when it emerges into the combustion chamber 10, hot flue gases can emerge from the combustion chamber 10 over the entire circumference of the dust stream exit jet immediately after the outlet are sucked in so that they act on the fuel particles and heat them up. This gives the dust jet its ignition temperature at an early stage, the dusty fuel pyrolyzes much better, ie it releases the gaseous components of the fuel, and as a result the ignition stability is improved.
Durch die Eindüsung eines verdrahten zentralen Sekundarluftstromes 19 in den Feuerraum 10 entsteht am Brenneraustritt 2 in unmittelbarer Nähe der Längsachse 27 eine Unterdruckzone 23, die zusätzlich heiße Rauchgase 22 aus der Flamme in Richtung Flammenwurzel transportiert und damit die Zündstabilität und die Reaktionsdichte in der Flamme erhöht. Somit entsteht in der brenneraustrittsnahen Zündzone 18 ein Bereich, in dem durch die Vermischung zwischen Staubstrahl 20 und Sekundäriuft 19 sowohl eine zündfähige Staub-/Luftkonzentration als auch durch die Einmischung von heißen Rauchgasen 21 aus dem Feuerraum 10 sowie von heißen Rauchgasen 22 aus der Flamme die Zündtemperatur erreicht wird.By injecting a wired central secondary air flow 19 into the combustion chamber 10, a vacuum zone 23 is created at the burner outlet 2 in the immediate vicinity of the longitudinal axis 27, which additionally transports hot flue gases 22 from the flame in the direction of the flame root and thus increases the ignition stability and the reaction density in the flame. This creates an area in the ignition zone 18 near the burner outlet, in which the mixing between the dust jet 20 and the secondary air 19 results in both an ignitable dust / air concentration and the mixing in of hot flue gases 21 from the combustion chamber 10 and of hot flue gases 22 from the flame Ignition temperature is reached.
Vorteilhaft ist es, zwei oder mehrere Brenner 1 gemäß Figur 1 1 zusammenzufassen. Dabei werden die jeweiligen Sekundärluft- und Primärgemischrohre 3, 4 üblicherweise in vertikaler Richtung voneinander beabstandet angeordnet. Durch diese Maßnahme wird die Reaktionsdichte in der Zündzone 18 und somit die Zündstabilität erhöht. Die Zusammenfassung von mehreren Brennern 1 kann aber auch konstruktive Gründe haben, beispielsweise um den Feuerraum 10 nicht größer als erforderlich zu gestalten.It is advantageous to combine two or more burners 1 according to FIG. 1 1. The respective secondary air and primary mixture pipes 3, 4 are usually arranged at a distance from one another in the vertical direction. This measure increases the reaction density in the ignition zone 18 and thus the ignition stability. The combination of several burners 1 can also have structural reasons, for example in order not to make the firebox 10 larger than necessary.
Die Längsachse 27 des Brenners 1 kann horizontal ausgebildet sein oder, wie in Figur 1 1 dargestellt, um einen Winkel, der vorzugsweise 0 bis 20° beträgt, in Austragsrichtung bzw. zum Brenneraustritt 2 hin zur Horizontalen geneigt sein. Durch die leicht geneigte Abwärtsrichtung des bzw. der Sekundäriuft- und Primärgemischrohre 3, 4 kann die Verweilzeit des Brennstoffes im Feuerraum 10 erhöht und damit der Ausbrand verbessert werden. Der erfindungsgemäße Brenner 1 kann beispielsweise bei direkten (d. h. der Brennstoff kommt direkt aus der Mühle) Braunkohlenstaubfeuerungen mit vorgeschalteten Kohlemühlen, insbesondere Schlagrad- oder Schüsselmühlen (nicht dargestellt) und bei indirekten (d. h. der Brennstoff ist bereits gemahlen und wird beispielsweise aus einem Brennstoffsilo mittels pneumatischer Fördereinrichtungen herangeführt) Trockenbraunkohlenstaubfeuerungen (nicht dargestellt) angewandt werden. Die Unterschiede liegen lediglich in der Menge und in der Zusammensetzung des neben dem Brennstaub im Staubstrahl 20 vorhandenen Gasgemisches.The longitudinal axis 27 of the burner 1 can be horizontal or, as shown in FIG. 11, can be inclined to the horizontal by an angle, which is preferably 0 to 20 °, in the discharge direction or to the burner outlet 2. Due to the slightly inclined downward direction of the secondary air and primary mixture pipes 3, 4, the residence time of the fuel in the combustion chamber 10 can be increased and thus the burnout can be improved. The burner 1 according to the invention can be used, for example, for direct (ie the fuel comes directly from the mill) lignite dust furnaces with upstream coal mills, in particular beater wheel or bowl mills (not shown) and for indirect (ie the fuel is already ground and is, for example, from a fuel silo by means of pneumatic Conveyors) dry lignite dust furnaces (not shown) are used. The differences lie only in the amount and in the composition of the gas mixture present in the dust jet 20 in addition to the fuel dust.
Der erfindungsgemäße Brenner 1 wird in einer bevorzugten Betriebsweise unterstöchiometrisch betrieben, d.h. mit einem Sauerstoff Unterangebot, um eine möglichst NOx-arme Verbrennung des eingesetzten Brennstoffes zu erzielen und um damit eine möglichst umweltfreundliche Feuerung zu schaffen. Die zum weiteren Ausbrand des Brennstoffes benötigte Luft wird der Feuerung beispielsweise in Form von Oberluft im weiteren Verlauf der Verbrennung innerhalb des Feuerraumes 10 zugegeben. In a preferred mode of operation, the burner 1 according to the invention is operated sub-stoichiometrically, ie with a shortage of oxygen, in order to achieve a combustion of the fuel used which is as low in NO x as possible and thus to provide the most environmentally friendly combustion possible. The air required for further burning out of the fuel is added to the furnace, for example in the form of upper air, in the further course of the combustion within the combustion chamber 10.
Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Brenner1 burner
2 Brennermündung bzw. -austritt2 Burner mouth or outlet
3 Sekundärluftrohr3 secondary air pipe
4 Primärgemischrohr4 primary mixture pipe
5 Sekundäriuftrohreintritt5 secondary tube inlet
6 Primärgemischrohreintritt6 Primary mixture pipe entry
7 Sekundärluftrohraustritt7 Secondary air pipe outlet
8 Primärgemischrohraustritt8 Primary mixture pipe outlet
9 Ringförmiger Querschnitt zwischen Sekundäriuft- und Primärgemischrohr9 Annular cross section between the secondary air and primary mixture pipe
10 Feuerraum10 firebox
1 1 Feuerraumwand1 1 combustion chamber wall
12 Dralleinrichtung12 swirl device
13 Austrittseitiger Teil des Sekundarluftrohres13 Outlet-side part of the secondary air pipe
14 Dralleinrichtung14 swirl device
15 Stauring15 storage ring
1 6 Zuführungsleitung für Sekundäriuft1 6 Supply line for secondary air
1 7 Zuführungsleitung für Primärluft bzw. -gas und Brennstoff (Primärgemisch)1 7 Supply line for primary air or gas and fuel (primary mixture)
18 Zündzone18 ignition zone
19 Sekundäriuftstrom19 secondary air flow
20 Primärgemisch- bzw. Staubstrom20 primary mixture or dust flow
21 Rezirkulierter heißer Rauchgasstrom21 Recirculated hot flue gas flow
22 Rezirkulierter heißer Rauchgasstrom22 Recirculated hot flue gas flow
23 Unterdruckzone23 negative pressure zone
24 Staub- bzw. Primärgemischdüse24 dust or primary mixture nozzle
25 Unterluftdüse25 under-air nozzle
26 Oberiuftdüse26 upper air nozzle
27 Längsachse27 longitudinal axis
28 Sekundärlufteintrittsgehäuse28 secondary air inlet housing
29 Spiralförmiges Primärgemischeintrittsgehäuse29 Spiral primary mixture inlet housing
30 Konische Aufweitung des Sekundarluftrohres Vergleichmäßigungskörper30 Tapered expansion of the secondary air tube Homogenization body
Leitkörperconducting body
Stausegmentaccumulation segment
DrallregelklappeSwirl control valve
DurchtrittskanalPassageway
Stromabweisendens Mittel bzw. LeiteinrichtungCurrent-repellent agent or control device
Stromabweisendens Mittel bzw. LeiteinrichtungCurrent-repellent agent or control device
Stirnwand SekundärluttrohrBulkhead secondary tube
Stirnwand DurchtrittskanalFront wall passage channel
Kanalchannel
Abströmkörper bzw. SpoilerOutflow body or spoiler
Öffnungopening
Öffnungopening
Durchtrittpassage
Stirnwand DurchtrittskanalFront wall passage channel
Seitenwand DurchtrittskanalSidewall passage channel
Seitenwand DurchtrittskanalSidewall passage channel
Konische Aufweitung des PrimärgemischrohresConical expansion of the primary mixture pipe
Strömungsstabilisierungsbereich Flow stabilization region

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Brenner zur Verbrennung von staubförmigem Brennstoff, insbesondere staub- förmiger und ballastreicher Kohle, umfassend ein um eine Brennerlängsachse ( 27 ) angeordnetes und an dem der Brennermündung ( 2 ) abgewandten Ende mit einer Stirnwand ( 38 ) verschlossenes Sekundärluftrohr ( 3 ) zur Einbringung der gesamten Sekundärluft, ein unter Bildung eines ringförmigen Querschnittes ( 9 ) konzentrisch das Sekundärluftrohr ( 3 ) umgebendes Primärgemischrohr ( 4 ) zur Einbringung von Primärluft bzw. Primärgas und Brennstoff, wobei das Primärgemischrohr ( 4 ) einen in Strömungsrichtung des Primärgemisches ( 20 ) gesehen stromaufwärts des Sekundarluftrohres ( 3 ) gelegenen Strömungsstabilisierungsbereich ( 49 ) aufweist, ein über den Umfang gesehen zumindest auf einem Teil des Primärgemischrohres ( 4 ) umlaufendes und einen radialen Kanal ( 40 ) bildendes Eintrittsgehäuse ( 28 ) zur Heranführung der Sekundärluft ( 19 ), und wenigstens zwei den Kanal ( 40 ) mit dem Innenquerschnitt des Sekundarluftrohres ( 3 ) verbindende und den ringförmigen Querschnitt ( 9 ) querende Durchtrittskanale ( 35 ) zur Einleitung des Sekundarluftstromes ( 19 ) aus dem Kanal ( 40 ) in das Sekundärluftrohr ( 3 ).1. Burner for burning dusty fuel, in particular dusty and ballast-rich coal, comprising a secondary air pipe (3) arranged around a burner longitudinal axis (27) and closed at the end facing away from the burner mouth (2) with an end wall (38) for introducing the entire secondary air, a primary mixture tube (4) concentrically surrounding the secondary air tube (3) to form an annular cross section (9) for the introduction of primary air or primary gas and fuel, the primary mixture tube (4) being one in the flow direction of the primary mixture (20) upstream of the Secondary air pipe (3) located flow stabilization area (49), an inlet housing (28) which runs around the circumference at least on part of the primary mixture pipe (4) and forms a radial channel (40) for bringing in the secondary air (19), and at least two Channel ( 40 ) with the inner cross section of the secondary air pipe ( 3 ) connecting and the annular cross section ( 9 ) crossing channels ( 35 ) for introducing the secondary air flow ( 19 ) from the channel ( 40 ) into the secondary air pipe ( 3 ).
2. Brenner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtrittskanal ( 35 ) derart ausgebildet ist, dass der Sekundäriuftstrom ( 19 ) tangential, radial und einem dazwischen liegenden Winkelbereich in das Sekundärluftrohr ( 3 ) einleitbar ist.2. Burner according to claim 1, characterized in that the passage channel (35) is designed such that the secondary air flow (19) can be introduced into the secondary air pipe (3) tangentially, radially and at an angular range in between.
3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtrittskanal ( 35 ) mit einer Drallregeleinrichtung ( 34 ) ausgebildet ist zur Einleitung des Sekundarluftstromes ( 1 9 ) in das Sekundärluftrohr ( 3 ) in tangentialer oder radialer oder in einer zur Längsachse ( 27 ) des Sekundarluftrohres ( 3) exzentrischen Richtung. 3. Burner according to claim 1 or 2, characterized in that the passage channel (35) is designed with a swirl control device (34) for introducing the secondary air flow (19) into the secondary air pipe (3) in a tangential or radial direction or in a direction relative to the longitudinal axis ( 27) of the secondary air pipe (3) eccentric direction.
4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal ( 40 ) des Eintrittsgehäuses ( 28 ) eine mit größer werdendem Umfangswinkel eine im wesentlichen verringerte Tiefe aufweist.4. Burner according to one of claims 1 to 3, characterized in that the channel (40) of the inlet housing (28) has a substantially reduced depth as the circumferential angle increases.
5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintrittsgehäuse ( 28 ) spiralförmig ausgebildet ist.5. Burner according to claim 4, characterized in that the inlet housing (28) is spiral-shaped.
6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärluftrohr ( 3 ) oder zumindest ein austrittseitiger Teil ( 13 ) des Sekundarluftrohres ( 3 ) innerhalb des Primärgemischrohres ( 4 ) axial verschiebbar ist.6. Burner according to one of claims 1 to 5, characterized in that the secondary air pipe (3) or at least an outlet-side part (13) of the secondary air pipe (3) is axially displaceable within the primary mixture pipe (4).
7. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene des Sekundärluftrohraustrittes ( 7 ) strömungsmediumseitig und in Bezug auf die Längsachse ( 27 ) gesehen stromabwärts oder stromaufwärts oder auf gleicher Ebene des Primärgemischrohraustrittes ( 8 ) liegt.7. Burner according to one of claims 1 to 6, characterized in that the plane of the secondary air pipe outlet (7) lies on the flow medium side and in relation to the longitudinal axis (27) downstream or upstream or on the same level of the primary mixture pipe outlet (8).
8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die der Brennermündung ( 2 ) abgewandte Stirnwand ( 38 ) des Sekundarluftrohres ( 3 ) an der Anströmseite des Primärgemisches ( 20 ) mit einem verschleißfesten bzw. stromabweisenden Mittel ( 36 ) ausgebildet ist.8. Burner according to one of claims 1 to 7, characterized in that the end wall (38) of the secondary air pipe (3) facing away from the burner mouth (2) on the inflow side of the primary mixture (20) is formed with a wear-resistant or current-repellent means (36). is.
9. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die der Brennermündung ( 2 ) abgewandte Stirnwand ( 39 ) des Durchtrittkanales ( 35 ) an der Anströmseite des Primärgemisches ( 20 ) mit einem verschleißfesten bzw. stromabweisenden Mittel ( 37 ) ausgebildet ist.9. Burner according to one of claims 1 to 8, characterized in that the end wall (39) of the passage channel (35) facing away from the burner mouth (2) on the inflow side of the primary mixture (20) is formed with a wear-resistant or current-repellent means (37). is.
1 O.Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die der Brennermündung ( 2 ) zugewandte Stirnwand ( 45 ) des Durchtrittkanales ( 35 ) an der Abströmseite des Primärgemisches ( 20 ) mit einem Verdrängungskörper ( 41 ) ausgebildet ist. 1 O.Burner according to one of claims 1 to 9, characterized in that the end wall (45) of the passage channel (35) facing the burner mouth (2) is formed on the outflow side of the primary mixture (20) with a displacement body (41).
1 I .Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärluftrohr ( 3 ) am Außenumfang des austrittseitigen Endes ( 7 ) mit einem Stauring ( 15 ) ausgebildet ist. 1 I .Burner according to one of claims 1 to 10, characterized in that the secondary air pipe (3) is formed on the outer circumference of the outlet end (7) with a retaining ring (15).
12. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärluftrohr ( 3 ) an seinem austrittseitigen Ende ( 7 ) mit einer konischen Aufweitung ( 30 ) ausgebildet ist.12. Burner according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the secondary air pipe (3) is designed with a conical expansion (30) at its outlet end (7).
13. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenneraustritt ( 2 ) mit mehreren Stausegmenten ( 33 ) ausgebildet ist, wobei sich jedes Stausegment ( 33 ) radial zwischen Sekundärluftrohr ( 3 ) und Primärgemischrohr ( 4 ) und angular über einen Teilbereich des kreisringförmigen Austrittes zwischen dem Sekundärluftrohr ( 3 ) und Primärgemischrohr ( 4 ) erstreckt und die Stausegmente ( 33 ) angular voneinander gleichmäßig beabstandet sind.13. Burner according to one of claims 1 to 12, characterized in that the burner outlet (2) is designed with several storage segments (33), each storage segment (33) extending radially between the secondary air pipe (3) and the primary mixture pipe (4) and angularly a portion of the annular outlet between the secondary air pipe (3) and primary mixture pipe (4) extends and the storage segments (33) are evenly spaced angularly from one another.
14. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Primärgemischrohres ( 4 ) bzw. diesem strömungsmittelseitig unmittelbar vorgeschaltet eine Dralleinrichtung ( 14 ) angeordnet ist.14. Burner according to one of claims 1 to 13, characterized in that a swirl device (14) is arranged within the primary mixture tube (4) or immediately upstream of it on the fluid side.
15. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand L zwischen Brennermündung ( 2 ) und der der Brennermündung ( 2 ) zugewandten Stirnwand des Eintrittsgehäuses ( 28 ) das 0,5- bis 10-fache des Durchmessers dSL des Sekundarluftrohres ( 3 ) beträgt.15. Burner according to one of claims 1 to 14, characterized in that the distance L between the burner mouth (2) and the end wall of the inlet housing (28) facing the burner mouth (2) is 0.5 to 10 times the diameter d SL of the secondary air pipe ( 3 ).
16. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärgemischrohr ( 4 ) an seinem austrittseitigen Ende ( 8 ) mit einer konischen Aufweitung ( 48 ) ausgebildet ist.16. Burner according to one of claims 1 to 15, characterized in that the primary mixture tube (4) is designed with a conical widening (48) at its outlet end (8).
1 . Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Primärgemischrohreintritt ( 6 ) gegenüberliegenden Teil der Innenfläche des Primärgemischrohres ( 4 ) mindestens ein strömungsmittelseitig stromabwärts des Primärgemischrohreintrittes ( 6 ) gelegener Vergleichmäßigungskörper ( 31 ) zur Vergleichmäßigung des Primärgemischstromes angeordnet ist.1 . Burner according to one of claims 1 to 16, characterized in that on the part of the inner surface of the primary mixture tube ( 4 ) opposite the primary mixture tube inlet ( 6 ) at least one on the fluid side downstream of the Primary mixture pipe inlet (6) located equalization body (31) is arranged to equalize the primary mixture flow.
18. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 1 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse ( 27 ) des Sekundärluft- und Primärgemischrohres ( 3, 4 ) in Austrittsrichtung um 0 bis 20° zur Horizontalen geneigt ist.18. Burner according to one of claims 1 to 1 7, characterized in that the longitudinal axis (27) of the secondary air and primary mixture tube (3, 4) is inclined in the exit direction by 0 to 20 ° to the horizontal.
19. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang bzw. der Innenfläche des Primärgemischrohres ( 4 ) im Bereich des Sekundarluftrohres ( 3 ) bzw. im Bereich des Sekundärluftrohraustrittes ( 7 ) ein ringförmiger Leitkörper ( 32 ) angeordnet ist, der einen radialen Teilabschnitt des kreisringförmigen Querschnittes ( 9 ) einnimmt.19. Burner according to one of claims 1 to 18, characterized in that an annular guide body (32) is arranged on the inner circumference or the inner surface of the primary mixture tube (4) in the area of the secondary air tube (3) or in the area of the secondary air tube outlet (7). , which occupies a radial section of the annular cross section ( 9 ).
20. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärgemisch-Zuführungsleitung ( 1 ) strömungsmittelseitig unmittelbar stromaufwärts des Primärgemischrohreintrittes ( 6 ) als spiralförmiges Primärgemischgehäuse ( 29 ) ausgebildet ist zur Erzeugung eines verdrallten Staubstromes bzw. Primärgemischstromes ( 20 ).20. Burner according to one of claims 1 to 19, characterized in that the primary mixture supply line (1) on the fluid side immediately upstream of the primary mixture pipe inlet (6) is designed as a spiral-shaped primary mixture housing (29) to generate a twisted dust stream or primary mixture stream (20).
21 . Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittskanale ( 35 ) jeweils im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind.21. Burner according to one of claims 1 to 20, characterized in that the passage channels ( 35 ) are each arranged at the same angular distance from one another.
22. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittskanale ( 35 ) angular jeweils einen gleich großen Teilbereich des ringförmigen Querschnittes ( 9 ) einnehmen.22. Burner according to one of claims 1 to 21, characterized in that the angular passage channels (35) each occupy an equally large portion of the annular cross section (9).
23Nerfahren zur Verbrennung von staubförmigem Brennstoff, insbesondere staubförmiger und ballastreicher Kohle, mittels eines Brenners, der ein zentrales Sekundärluftrohr und ein das Sekundärluftrohr konzentrisch umgebendes und einen ringförmigen Querschnitt bildendes Primärgemischrohr umfasst, wobei dem Brenner über das Sekundärluftrohr sämtliche dem Brenner zugeführte Sekundärluft bzw. über die Primärluft hinausgehende Luft und über das Primärgemischrohr ein aus Primärluft bzw. Primärgas und Brennstoff gebildetes Primärgemisch zugeführt wird und wobei die Sekundäriuft dem Sekundärluftrohr über mindestens zwei den kreisringförmigen Querschnitt zwischen Sekundärluftrohr und Primärgemischrohr querende Durchtrittskanale zugeführt wird.23NExperience the combustion of dusty fuel, in particular dusty and ballast-rich coal, by means of a burner which comprises a central secondary air pipe and a primary mixture pipe which concentrically surrounds the secondary air pipe and forms an annular cross section, with all secondary air supplied to the burner via the secondary air pipe or via the air going out from the primary air and a primary mixture formed from primary air or primary gas and fuel is supplied via the primary mixture pipe and the secondary air is supplied to the secondary air pipe via at least two passage channels crossing the annular cross section between the secondary air pipe and the primary mixture pipe.
Nerfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundäriuftstrom mittels einer im Durchtrittskanal angeordneten Drallregeleinrichtung radial in das Sekundärluftrohr eingeleitet wird.A process according to claim 23, characterized in that the secondary air flow is introduced radially into the secondary air pipe by means of a swirl control device arranged in the passage channel.
Nerfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundäriuftstrom mittels einer im Durchtrittskanal angeordneten Drallregeleinrichtung unter Bildung einer Drallrotationsströmung tangential oder exzentrisch zur Mittelachse des Sekundarluftrohres in das Sekundärluftrohr eingeleitet wird.A process according to claim 23, characterized in that the secondary air flow is introduced into the secondary air pipe by means of a swirl control device arranged in the passage channel, forming a swirl rotation flow tangentially or eccentrically to the central axis of the secondary air pipe.
Nerfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärgemischstrom durch eine Dralleinrichtung verdrallt wird.Process according to one of claims 23 to 25, characterized in that the primary mixture stream is twisted by a swirl device.
Nerfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass durch axiales Verschieben des Sekundarluftrohres oder eines austrittseitigen Teiles des Sekundarluftrohres die Zündzone innerhalb der Brennermündung verstellbar wird.Method according to one of claims 23 to 26, characterized in that the ignition zone within the burner mouth is adjustable by axially displacing the secondary air pipe or an outlet-side part of the secondary air pipe.
Nerfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner unterstöchiometrisch betrieben wird. Experience according to one of claims 23 to 27, characterized in that the burner is operated substoichiometrically.
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