EP1391654A1 - Brenner für eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung - Google Patents

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EP1391654A1
EP1391654A1 EP03018502A EP03018502A EP1391654A1 EP 1391654 A1 EP1391654 A1 EP 1391654A1 EP 03018502 A EP03018502 A EP 03018502A EP 03018502 A EP03018502 A EP 03018502A EP 1391654 A1 EP1391654 A1 EP 1391654A1
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base body
burner according
burner
blades
openings
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EP03018502A
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English (en)
French (fr)
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Apostolos Katefidis
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.)
Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/14—Gaseous waste or fumes

Definitions

  • the invention relates to a burner for a thermal Afterburning device with a burning nozzle, the an essentially hollow cylindrical one at one end by a lid at least almost closed body has the fuel gas in the axial direction a certain pressure is supplied, which via a A plurality of main outlets in the radial direction flows.
  • Thermal afterburners are said to as good an efficiency as possible, that is with one as possible low burner output that is to be disposed of Contaminants carried with exhaust air as completely as possible burn. From the point of view of complete Combustion would be a relatively high temperature the flame generated by the burner favorable; Indeed formation increases with increasing temperature of unwanted nitrogen oxides.
  • the base body of the burning nozzle has a relatively small diameter; the main outflow openings for the fuel gas are located directly in the jacket of the base body.
  • a uniform flame ball forms around the end region of the combustion nozzle, which, at a certain burner output, has an undesirably high temperature, at least inside. The result is the formation of undesirable nitrogen oxides.
  • the object of the present invention is a burner of the type mentioned in such a way that without Loss of burner performance the formation of nitrogen oxides is reduced.
  • the flame ball the burner according to the state of the art Technology, broken down into a multitude of individual flames, each with a significantly lower Temperature burns as the well known flame ball.
  • the contaminants contained in the exhaust air thus significantly less nitrogen oxides arise what is very desirable for environmental reasons.
  • the goal could be instead of a coherent Flame balls a variety of individual flames to be achieved in that the end region of the main body in which the main outflow openings are provided are given a correspondingly large radius and the areas of the main outlets with the gas pressure be adjusted so that the unwanted overlap the single flame is avoided. Indeed is the supply of the waste air to be disposed of to the flames not optimal with this configuration.
  • An embodiment of the invention is therefore preferred, where the main outflow openings are at the ends of exhaust pipes are located by the base body protrude outwards in a star shape.
  • the exhaust air can on this Way through the spaces between the discharge pipes to flow to the single flames.
  • the Spaces used for visual monitoring of the flame become.
  • the actual Burner output single flame which essentially are directed radially, an approximately axially directed Central flame generated.
  • a flame detector for example a UV diode or an ionization detector, used to monitor the flame.
  • the swirling device expediently comprises radially following at least one set of spokes externally extending blades.
  • the swirling device a first set of blades that between a coaxially surrounding the burning nozzle Extend the combustion nozzle housing and an intermediate ring, and a second set of blades located between extend the intermediate ring and an outer ring.
  • At least some of the blades can have one in them have twisted form.
  • the burner 10 shown in Figure 1 is designed that it passes through an opening in the insulated outer case a thermal post-combustion device introduced can be. He has a fitting 11 for this purpose itself can contain an insulating layer and in assembled State the opening in the outer casing of the thermal Afterburner closes.
  • a cylindrical one Burner housing 12 projects into the interior of the thermal afterburning device and carries a swirling device at its inner end, which bears the overall reference number 13. details this swirling device 13 will be shown below explained.
  • the combustion chamber wall 14 is the thermal one Post-combustion device in the area of an opening 15 shown in which a cylindrical flame tube 16th is attached coaxially to the burner housing 12.
  • the burner housing 12 is coaxial from a combustion nozzle 1 interspersed, the right end area in the figures 3 and 4 is shown on a larger scale. This The end region protrudes through the opening 15 of the combustion chamber wall 14 into the combustion chamber.
  • the burning nozzle 1 will from a connection opening arranged outside the adapter 11 17 supplied with fuel gas.
  • the burning nozzle 1 comprises a hollow cylindrical base body 1a, the at its combustion chamber, not shown facing end is closed by a cover 2.
  • the lid 2 is made up of three small openings 3, which are at an angular distance of 120 ° from one another, punctured.
  • the outer surface of the base body 1a is also covered by through-openings 4 interspersed in one relatively small distance from the cover 2 possessing Level.
  • through-openings 4 interspersed in one relatively small distance from the cover 2 possessing Level.
  • the illustrated combustion nozzle 1 has four such Passage openings 4, which are at an angular distance from each other of 90 ° each.
  • the function of the passage openings 3, 4 will be explained below.
  • a total of 8 openings 5 introduced which is a significantly larger Have diameters than the passage openings 3 and 4.
  • the passage openings 8 have one another Angular distance of 45 ° each.
  • eight discharge pipes 6 placed the star-shaped protrude radially outwards.
  • the exhaust pipes too 6 are at their radially outer ends, respectively closed by a lid 7 in which there is a relative large main outflow opening 8 is located.
  • the right, open end of the base body in FIG. 3 1a of the burning nozzle 1 is with a supply line for fuel gas connected in which there is preferably a flow rate increasing venturi nozzle, how this is known in and of itself.
  • the one on the inner end of the burner housing 12 attached swirling device 13 includes how can be seen in particular from Figure 2, a first Set of spokes on the outer surface of the Burner housing 12 attached, extending radially Blades 18 with their radially outer ends are attached to an intermediate ring 19. Between the Intermediate ring 19 and a concentric outer ring 20 extends another set of radially extending Blades 21, the ends of which on the intermediate ring 19 or the outer ring 20 are fixed.
  • the blades 18 are, as in particular in FIG. 5 can be seen in twisted. You are so between the burner housing 12 and the intermediate ring 19 or between arranged the intermediate ring 19 and the outer ring 20, that one of its longitudinal edges (in Fig 5 the edge 22) at an angle to the axis-parallel direction of about 30 °, while the other edge (in Figure 5, the edge 22) with the axis-parallel direction encloses an angle of approximately 45 °.
  • the fuel gas is the combustion nozzle 1 in Figure 3 from the right fed here with a certain pressure. It flows then mainly on the relatively large areas Passage openings 5 in the jacket of the base body 1a and via the outlet pipes 6 to the main outlet openings 8. There it mixes with the one to be treated exhaust air containing pollutants, which are supplied in a suitable manner to form a flame.
  • the passage openings 3 in the lid 2 and this adjacent through openings 4 in the jacket of the base body 1a generate a central flame, but over which relatively little fuel gas flows out. This can be done through an appropriate choice of the cross sections of the passage openings 3, 4 in relation to the cross section of the Determine the main outflow openings 8.
  • the central flame essentially only serves to monitor the flame; she is used for this by a flame sensor, for example a UV diode, "observed".
  • one of the outflow pipes 6 is also provided with a small passage opening 9.
  • the fuel gas escaping here becomes one at the start of operation Ignition device supplied; the resulting flame serves as a pilot light for the radially directed, from the Outflow tubes 6 emerging individual flames and the Central flame.
  • the swirling device 13 displaces the base body 1a of the burning nozzle 1 flowing, containing pollutants Exhaust air in a vortex flow.
  • the through this vortex flow generated centrifugal force ensures that the flames, which are in the vicinity of the main outflow openings 8 of the Form exhaust pipes 6, still further radially outwards move and in this way an even greater distance from each other.
  • every single flame burns the burning nozzle 1 with the same overall performance with considerable lower temperature than the uniform fireball of the well-known combustion nozzles, in which the from the passage openings flowing out of the outer surface of the base body Exhaust gases burned.
  • the combustion gases therefore contain much less nitrogen oxides than in known thermal Nachverbrennungsvorraumen.

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Abstract

Ein Brenner für eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung umfaßt eine Brenndüse, die einen im wesentlichen hohlzylindrischen, an einem Ende durch einen Deckel (2) zumindest nahezu verschlossenen Grundkörper (1) aufweist. Diesem wird in axialer Richtung Brenngas mit einem bestimmten Druck zugeführt. Das Brenngas strömt über Hauptausströmöffnungen (8) der Brenndüse in radialer Richtung aus. Diese Hauptausströmöffnungen (8) besitzen einen solchen radialen Abstand von der Achse des Grundkörpers (1) und weisen einen solchen Querschnitt auf, daß sich bei dem bestimmten Druck des zugeführten Brenngases an den Hauptausströmöffnungen (8) Einzelflammen bilden, die sich gegenseitig im wesentlichen nicht überlappen. Bei gleicher Gesamtleistung des Brenners bleiben auf diese Weise die Einzelflammen kälter als bei bekannten Brennern, die statt Einzelflammen einen einheitlichen Flammenball erzeugen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner für eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung mit einer Brenndüse, die einen im wesentlichen hohlzylindrischen, an einem Ende durch einen Deckel zumindest nahezu verschlossenen Grundkörper aufweist, dem in axialer Richtung Brenngas mit einem bestimmten Druck zugeführt wird, das über eine Mehrzahl von Hauptausströmöffnungen in radialer Richtung ausströmt.
Thermische Nachverbrennungsvorrichtungen sollen mit einem möglichst guten Wirkungsgrad, also mit einer möglichst geringen Brennerleistung, die in der zu entsorgenden Abluft mitgeführten Verunreinigungen möglichst vollständig verbrennen. Unter dem Gesichtpunkt der vollständigen Verbrennung wäre eine verhältnismäßig hohe Temperatur der von dem Brenner erzeugten Flamme günstig; allerdings wächst mit zunehmender Temperatur die Bildung von unerwünschten Stickstoffoxiden.
Bei bekannten Brennern der eingangs genannten Art, wie sie derzeit auf dem Markt zu finden sind, besitzt der Grundkörper der Brenndüse einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser; die Hauptausströmöffnungen für das Brenngas befinden sich direkt in dem Mantel des Grundkörpers.
Im Betrieb bildet sich um den Endbereich der Brenndüse ein einheitlicher Flammenball, der bei einer bestimmten Brennerleistung zumindest im Inneren eine unerwünscht hohe Temperatur besitzt. Die Folge ist die Bildung unerwünschter Stickoxide.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Brenner der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ohne Einbuße an Brennerleistung die Bildung von Stickoxiden reduziert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hauptausströmöffnungen in einem solchen radialen Abstand von der Achse des Grundkörpers angeordnet sind und einen solchen Querschnitt aufweisen, daß sich bei dem bestimmten Druck des zugeführten Brenngases an den Hauptausströmöffnungen Einzelflammen bilden, die sich gegenseitig im wesentlichen nicht überlappen.
Bei dem erfindungsgemäßen Brenner wird also der Flammenball, der sich bei den Brennern nach dem Stande der Technik findet, aufgelöst in eine Vielzahl von Einzelflammen, von denen jede mit einer erheblich niedrigeren Temperatur brennt als der bekannte Flammenball. Beim Verbrennen der in der Abluft enthaltenen Verunreinigungen entstehen somit deutlich weniger Stickoxide, was aus Umweltschutzgründen sehr erwünscht ist.
Grundsätzlich könnte das Ziel, statt eines zusammenhängenden Flammenballs eine Vielzahl von Einzelflammen zu erzeugen, dadurch erreicht werden, daß dem Endbereich des Grundkörpers, in dem die Hauptausströmöffnungen vorgesehen sind, ein entsprechend großer Radius gegeben wird und die Flächen der Hauptausströmöffnungen mit dem Gasdruck so abgestimmt werden, daß die unerwünschte Überlappung der Einzelflammen vermieden wird. Allerdings ist die Zufuhr der zu entsorgenden Abluft zu den Flammen bei dieser Ausgestaltung noch nicht optimal.
Bevorzugt wird daher eine Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher sich die Hauptausströmöffnungen an den Enden von Ausströmrohren befinden, die von dem Grundkörper sternförmig nach außen ragen. Die Abluft kann auf diese Weise durch die Zwischenräume zwischen den Ausströmrohren zu den Einzelflammen zuströmen. Außerdem können die Zwischenräume für die Sichtüberwachung der Flamme genutzt werden.
Zweckmäßig ist ferner, wenn in dem Deckel und/oder in dem deckelnahen Bereich des Grundkörpers mindestens eine kleinflächige Durchtrittsöffnung vorgesehen ist, wobei die Gesamtfläche aller kleinflächiger Durchtrittsöffnungen im Deckel und/oder dem Grundkörper kleiner als die Gesamtfläche aller Hauptausströmöffnungen ist. Durch diese Maßnahme wird neben den die eigentliche Brennerleistung liefernden Einzelflammen, die im wesentlichen radial gerichtet sind, eine etwa axial gerichtete Zentralflamme erzeugt. Diese wird hauptsächlich im Zusammenwirken mit einem Flammendetektor, beispielsweise einer UV-Diode oder einem Ionisationsdetektor, dazu eingesetzt, die Flamme zu überwachen.
Vorteilhaft ist weiter, wenn in mindestens einem Ausströmrohr eine kleinflächige Durchtrittsöffnung für eine Zündflamme bildendes Brenngas vorgesehen ist. Das aus dieser kleinflächigen Durchtrittsöffnung ausströmende Brenngas wird bei Inbetriebnahme des Brenners einer geeigneten Zündvorrichtung zugeführt.
Der erfindungsgemäße Effekt, durch eine Verlagerung der Hauptausströmöffnungen für das Brenngas radial nach außen statt eines einzigen Feuerballes eine Mehrzahl von Einzelflammen zu erzeugen, läßt sich noch weiter dadurch verstärken, daß eine Verwirbelungseinrichtung vorgesehen ist, welche die die Brenndüse umströmende, schadstoffhaltige Abluft in eine Wirbelströmung versetzt. Die von dieser Wirbelströmung hervorgerufene Zentrifugalkraft drängt die Einzelflammen noch weiter nach außen; hierdurch erhöht sich der Abstand zwischen den Einzelflammen und die mittlere Temperatur sinkt weiter. Das Ergebnis ist ein noch geringerer Gehalt an Stickstoffoxiden in der behandelten Abluft.
Die Verwirbelungseinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise mindestens einen Satz von sich speichenartig radial nach außen erstreckenden Schaufeln.
Eine noch bessere Wirkung wird erreicht, wenn die Verwirbelungseinrichtung einen ersten Satz von Schaufeln, die sich zwischen einem die Brenndüse koaxial umgebenden Brenndüsengehäuse und einem Zwischenring erstrecken, und einen zweiten Satz von Schaufeln, die sich zwischen dem Zwischenring und einem Außenring erstrecken, umfasst.
Dabei kann zumindest ein Teil der Schaufeln eine in sich tordierte Form aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
Figur 1
schematisch einen Brenner für eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung;
Figur 2
die Draufsicht auf eine Verwirbelungseinrichtung, die bei dem Brenner der Figur 1 Verwendung findet;
Figur 3
einen Axialschnitt durch eine Brenndüse für eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung;
Figur 4
die Draufsicht auf den Endbereich der Brenndüse von Figur 1;
Figur 5
die Seitenansicht einer Schaufel einer in dem Brenner der Figuren 1 und 2 enthaltenen Verwirbelungseinrichtung.
Der in Figur 1 dargestellte Brenner 10 ist so ausgebildet, daß er durch eine Öffnung in dem isolierten Außengehäuse einer thermischen Nachverbrennungsvorrichtung eingeführt werden kann. Er besitzt hierzu ein Paßstück 11, das selbst eine Isolierschicht enthält kann und in montiertem Zustand die Öffnung in dem Außengehäuse der thermischen Nachverbrennungsvorrichtung verschließt. Ein zylindrisches Brennergehäuse 12 ragt in den Innenraum der thermischen Nachverbrennungsvorrichtung hinein und trägt an seinem inneren Ende eine Verwirbelungseinrichtung, die insgesamt das Bezugszeichen 13 trägt. Einzelheiten dieser Verwirbelungseinrichtung 13 werden weiter unten erläutert.
In Figur 1 ist die Brennkammerwand 14 der thermischen Nachverbrenuungsvorrichtung im Bereich einer Öffnung 15 dargestellt, in welcher ein zylindrisches Flammrohr 16 koaxial zum Brennergehäuse 12 befestigt ist.
Das Brennergehäuse 12 wird koaxial von einer Brenndüse 1 durchsetzt, deren rechter Endbereich in den Figuren 3 und 4 in größerem Maßstab dargestellt ist. Dieser Endbereich ragt durch die Öffnung 15 der Brennkammerwand 14 in die Brennkammer hinein. Die Brenndüse 1 wird von einer außerhalb des Paßstückes 11 angeordneten Anschlußöffnung 17 mit Brenngas versorgt.
Die Brenndüse 1 umfaßt einen hohlzylindrischen Grundkörper 1a, der an seinem der nicht dargestellten Brennkammer zugewandten Ende durch einen Deckel 2 verschlossen ist. Der Deckel 2 wird von drei kleinen Durchtrittsöffnungen 3, die untereinander einen Winkelabstand von 120° aufweisen, durchstoßen.
Auch die Mantelfläche des Grundkörpers 1a wird von Durchtrittsöffnungen 4 durchsetzt, die sich in einer einen verhältnismäßig geringen Abstand von dem Deckel 2 besitzenden Ebene befinden. Wie die Figur 4 deutlich macht, besitzt die dargestellte Brenndüse 1 vier derartige Durchtrittsöffnungen 4, die voneinander einen Winkelabstand von jeweils 90° aufweisen. Die Funktion der Durchtrittsöffnungen 3, 4 wird weiter unten erläutert.
In größerem axialem Abstand von dem Deckel 2 sind in den Mantel des Grundkörpers 1a insgesamt 8 Durchtrittsöffnungen 5 eingebracht, die einen deutlich größeren Durchmesser als die Durchtrittsöffnungen 3 und 4 besitzen. Die Durchtrittsöffnungen 8 besitzen voneinander einen Winkelabstand von jeweils 45°. Auf die Außenfläche des Grundkörpers 1 sind, koaxial zu den Durchtrittsöffnungen 5, acht Ausströmrohre 6 aufgesetzt, die sternförmig radial nach außen ragen. Auch die Ausströmrohre 6 sind an ihren radial außenliegenden Enden jeweils durch einen Deckel 7 verschlossen, in dem sich eine verhältnismäßig großflächige Hauptausströmöffnung 8 befindet.
Das in Figur 3 rechte, offene Ende des Grundkörpers 1a der Brenndüse 1 ist mit einer Zuführleitung für Brenngas verbunden, in der sich vorzugsweise eine die Strömungsgeschwindigkeit erhöhende Venturidüse befindet, wie dies an und für sich bekannt ist.
Die auf dem innenliegenden Endbereich des Brennergehäuses 12 angebrachte Verwirbelungseinrichtung 13 umfasst, wie insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist, einen ersten Satz von speichenartig auf der Außenmantelfläche des Brennergehäuses 12 angebrachten, sich radial ersteckenden Schaufeln 18, die mit ihren radial außenliegenden Enden an einem Zwischenring 19 befestigt sind. Zwischen dem Zwischenring 19 und einem hierzu konzentrischen Außenring 20 erstreckt sich ein weiterer Satz radial verlaufender Schaufeln 21, deren Enden an dem Zwischenring 19 bzw. dem Außenring 20 festgelegt sind.
Die Schaufeln 18 sind, wie insbesondere der Figur 5 zu entnehmen ist, ins sich tordiert. Sie sind so zwischen dem Brennergehäuse 12 und dem Zwischenring 19 bzw. zwischen dem Zwischenring 19 und dem Außenring 20 angeordnet, daß einer ihrer längs verlaufenden Ränder (in Figur 5 der Rand 22) zur achsparallelen Richtung einen Winkel von etwa 30° einschließt, während der andere Rand (in Figur 5 der Rand 22) mit der achsparallelen Richtung einen Winkel von etwa 45°einschließt.
Der oben beschriebene Brenner arbeitet wie folgt:
Das Brenngas wird der Brenndüse 1 in Figur 3 von rechts her mit einem bestimmten Druck zugeführt. Es strömt dann hauptsächlich über die verhältnismäßig großflächigen Durchtrittsöffnungen 5 im Mantel des Grundkörpers 1a und über die Ausströmrohre 6 zu den Hauptausströmöffnungen 8. Dort vermischt es sich mit der zu behandelnden, schadstoffhaltigen Abluft, die in geeigneter Weise zugeführt wird, um eine Flamme zu bilden. Der Druck des zuströmenden Brenngases, der Radius, auf dem sich die Hauptausströmöffnungen 8 befinden, sowie deren Größe sind so aufeinander abgestimmt, daß sich an den verschiedenen Hauptausströmöffnungen 8 jeweils einzelne Flammen bilden, diese Flammen also nicht miteinander überlappen. Jede dieser einzelnen Flammen bleibt auf diese Weise verhältnismäßig kühl. Durch die keilförmigen Zwischenräume zwischen den Ausströmrohren 6 kann die schadstoffhaltige Abluft günstig herangeführt werden.
Die Durchtrittsöffnungen 3 im Deckel 2 und die diesen benachbarten Durchtrittsöffnungen 4 im Mantel des Grundkörpers 1a erzeugen eine Zentralflamme, über welche jedoch verhältnismäßig wenig Brenngas ausströmt. Dies läßt sich durch eine entsprechende Wahl der Querschnitte der Durchtrittsöffnungen 3, 4 im Verhältnis zum Querschnitt der Hauptausströmöffnungen 8 bestimmen. Die Zentralflamme dient im wesentlichen nur der Flammenüberwachung; sie wird hierzu von einem Flammensensor, beispielsweise einer UV-Diode, "beobachtet".
Wie Figur 4 zeigt, ist eines der Ausströmrohre 6 ebenfalls mit einer kleinen Durchtrittsöffnung 9 versehen. Das hier ausströmende Brenngas wird bei Betriebsbeginn einer Zündvorrichtung zugeführt; die so entstehende Flamme dient als Zündflamm für die radial gerichteten, aus den Ausströmrohren 6 austretenden Einzelflammen sowie die Zentralflamme.
Die Verwirbelungseinrichtung 13 versetzt die den Grundkörper 1a der Brenndüse 1 umströmende, schadstoffhaltige Abluft in eine Wirbelströmung. Die durch diese Wirbelströmung erzeugte Zentrifugalkraft sorgt dafür, daß die Flammen, die sich in der Nähe der Hauptausströmöffnungen 8 der Ausströmrohre 6 bilden, noch weiter radial nach außen rücken und auf diese Weise einen noch größeren Abstand voneinander besitzen. Insgesamt brennt jede Einzelflamme der Brenndüse 1 bei gleicher Gesamtleistung mit erheblich niedrigerer Temperatur als der einheitliche Feuerball der bekannten Brenndüsen, in dem die aus den Durchtrittsöffnungen der Mantelfläche des Grundkörpers ausströmenden Abgase verbrannten. Die Verbrennungsgase enthalten daher sehr viel weniger Stickstoffoxide als in bekannten thermischen Nachverbrennungsvorrichtungen.

Claims (8)

  1. Brenner für eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung mit einer Brenndüse, die einen im wesentlichen hohlzylindrischen, an einem Ende durch einen Deckel zumindest nahezu verschlossenen Grundkörper aufweist, dem in axialer Richtung Brenngas mit einem bestimmten Druck zugeführt wird, das über eine Mehrzahl von Hauptausströmöffnungen in radialer Richtung ausströmt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Hauptausströmöffnungen (8) in einem solchen radialen Abstand von der Achse des Grundkörpers (1) angeordnet sind und einen solchen Querschnitt aufweisen, daß sich bei dem bestimmten Druck des zugeführten Brenngases an den Hauptausströmöffnungen (8) Einzelflammen bilden, die sich gegenseitig im wesentlichen nicht überlappen.
  2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,    daß sich die Hauptausströmöffnungen (8) an den Enden von Ausströmrohren (6) befinden, die von dem Grundkörper (1) sternförmig nach außen ragen.
  3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (2) und/oder in dem deckelnahen Bereich des Grundkörpers (1) mindestens eine kleinflächige Durchtrittsöffnung (3, 4) vorgesehen ist, wobei die Gesamtfläche aller kleinflächiger Durchtrittsöffnungen (3, 4) im Deckel und/oder dem Grundkörper (1) kleiner als die Gesamtfläche aller Hauptausströmöffnungen (8) ist.
  4. Brenner nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem Ausströmrohr (6) eine kleinflächige Durchtrittsöffnung (9) für eine Zündflamme bildendes Brenngas vorgesehen ist.
  5. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet, daß er eine Verwirbelungseinrichtung (13) aufweist, welche die die Brenndüse umströmende, schadstoffhaltige Abluft in eine Wirbelströmung versetzt.
  6. Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,    daß die Verwirbelungseinrichtung (13) mindestens einen Satz von sich speichenartig radial nach außen erstreckenden Schaufeln (18, 21) umfasst.
  7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,    daß die Verwirbelungseinrichtung (13) einen ersten Satz von Schaufeln (18), die sich zwischen einem die Brenndüse (1) koaxial umgebenden Brenndüsengehäuse (12) und einem Zwischenring (19) erstrecken, und einen zweiten Satz von Schaufeln (21) die sich zwischen dem Zwischenring (19) und einem Außenring (20) erstrecken, umfasst.
  8. Brenner nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,    daß zumindest ein Teil der Schaufeln (18, 19) eine in sich tordierte Form aufweist.
EP03018502A 2002-08-16 2003-08-15 Brenner für eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung Withdrawn EP1391654A1 (de)

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