EP1754937A2 - Burner head and method of combusting fuel - Google Patents

Burner head and method of combusting fuel Download PDF

Info

Publication number
EP1754937A2
EP1754937A2 EP06013517A EP06013517A EP1754937A2 EP 1754937 A2 EP1754937 A2 EP 1754937A2 EP 06013517 A EP06013517 A EP 06013517A EP 06013517 A EP06013517 A EP 06013517A EP 1754937 A2 EP1754937 A2 EP 1754937A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
combustion
downstream
burner
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP06013517A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1754937B1 (en
EP1754937A3 (en
Inventor
Thomas Schmidt
Hans-Jürgen Stittrich
Urte Donnerstag
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.)
Elco Burners GmbH
Original Assignee
E C B GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=37433738&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1754937(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by E C B GmbH filed Critical E C B GmbH
Publication of EP1754937A2 publication Critical patent/EP1754937A2/en
Publication of EP1754937A3 publication Critical patent/EP1754937A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1754937B1 publication Critical patent/EP1754937B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/006Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/70Baffles or like flow-disturbing devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D17/00Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel

Definitions

  • the present invention generally relates to a combustion head and method which, when combusting gaseous and / or liquid fuels, produces a flame front spaced from the combustion head downstream in a combustion chamber.
  • polluting emissions arise, in particular in the form of nitrogen oxides (eg NO, NO 2 ), which are commonly referred to collectively as NOx.
  • Pollutant emissions can be influenced and / or reduced by design measures in furnaces, especially in burners used there.
  • DE 195 09 219 discloses a method and a burner head in which fuel gas is burned under supply of combustion air and nitrogen oxide reduction of inert gas, wherein the fuel gas is injected with respect to the combustion air in two consecutive planes in the flow direction, with a superstoichiometric combustion air-fuel gas mixture in the upstream of the flame at the flame root lying first level and with complementary fuel gas supply in the second level, and wherein serves as an inert gas recirculated exhaust gas, which is supplied in the second level, and a portion of the blown in the second level fuel gases with the recirculating exhaust gas forms a substoichiometric mixture before it is introduced into the flame.
  • EP 0 347 834 discloses a burner head for a blower gas burner with a device for the fuel gas distribution and the combustion air distribution, as well as fuel gas nozzles and air passage openings receiving the combustion tube and with an adjoining the combustion tube flame tube, wherein between the combustion tube and flame tube at least one radial, the exhaust gas recirculation opening is provided, and in the root region of the flame between the combustion tube and flame tube upstream of the radial opening, but are provided downstream of the fuel gas nozzles and air passage openings transversely to the burner head longitudinal axis radially inwardly projecting webs.
  • EP 0 635 676 discloses a method for low-NOx combustion of liquid or gaseous fuels in furnaces having a burner projecting into a combustion chamber of a boiler, the burner tube of which comprises at least one fuel nozzle arranged therein for the supply of the fuel and an adjoining baffle plate, in which a considerable part supplied to the fuel downstream of the baffle plate and adjacent to the burner tube inner wall area, located in the combustion chamber exhaust gases recirculated through internal recirculation downstream of the baffle plate built-up pressure areas in the burner tube and one or more the burner tube penetrating and projecting into the vacuum areas guide devices are used.
  • EP 0 857 915 discloses a method of combusting liquid and / or gaseous fuels having a burner head of a burner projecting into the combustion chamber of a boiler, the flame tube of which has at least one fuel atomizing nozzle disposed therein and a swirler, a portion of the air stream for combustion a swirler is guided, at the downstream portion of the flame tube by guiding means and openings of the flame tube, a negative pressure is generated, the exhaust gas from the combustion is mixed with the combustion air, the exhaust gas is mixed with the fuel not yet ignited in the combustion chamber, and a flame front is generated at a distance in front of the combustion head.
  • the object of the invention is to further reduce the pollutants resulting from the combustion of fuels, especially NOx emissions, compared to known approaches, in particular to allow higher combustion chamber loads at the lowest emission level.
  • the invention provides a fuel head and method of combusting fuel according to the independent claims. Further aspects and features of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description of exemplary embodiments and the accompanying drawings.
  • the inventive combustion head is designed to burn liquid and / or gaseous fuels downstream with a flame front spaced from the combustion head.
  • the combustion head of the invention produces in operation a flame front positioned in a combustion chamber spaced from the combustion head and "free" in front of the combustion head stabilized in the combustion chamber.
  • the burner head comprises a burner tube having a downstream open end adapted to be disposed in a combustion chamber, at least one guide disposed at the downstream end extending radially inwardly at a first angle, i. at an angle between 0 ° and 90 ° in the direction of the burner tube axis, and one or more fuel nozzles arranged in the burner tube.
  • a plurality of guide means are provided which are spaced from each other and extend radially inwardly and in the downstream direction at the first angle.
  • the or each baffle may extend radially inwardly and in the direction perpendicular to the torch tube axis or at the first angle radially inward and in the downstream direction at the first angle.
  • the at least one guide device extends obliquely to the longitudinal axis of the burner tube, wherein radially inner regions of the at least one guide device are spaced further from the open end of the burner tube than radially outer regions.
  • the fuel nozzle (s) is / are preferably configured to deliver fuel at the downstream end at a second angle radially outward in the downstream direction toward the at least one nozzle and into the combustion chamber during operation.
  • the fuel nozzle (s) operatively emit fuel adjacent to the open end of the combustor so as to provide a fuel flow or jet that extends obliquely outwardly from radially inward regions of the burner tube extends radially outer regions of the burner tube, where it to the at least one guide and / or, if present, through the spaces between the several guide means is discharged into the combustion chamber.
  • the at least one guide means may comprise a ring located at the downstream end or a disc having a central opening.
  • This embodiment can be achieved by a guide device embodied as a separate component or by a baffle plate described below at least partially providing the function of the guide device.
  • a plurality of guide means may be provided, which are at least partially spaced from each other so that there are gaps between the guide means.
  • the or each baffle may each include an area that may be flown with fuel discharged from the fuel nozzles.
  • these surfaces may be delta-shaped.
  • the fuel nozzle (s) is configured to deliver fuel at the second angle and toward the at least one nozzle and / or toward the spaces between nozzles. This can be done for example by an angle to the longitudinal axis of the burner tube or to its radial direction arrangement of the fuel nozzles at the open end of the burner tube and / or by appropriately directed outlet openings of the fuel nozzles.
  • the fuel nozzles are suitable for delivering gaseous fuel. However, it is also provided to supply liquid fuel by means of at least one or more additional fuel nozzles.
  • a plurality of fuel nozzles at the open end of the burner tube are each arranged between one of the intermediate spaces between guide devices.
  • the combustion head comprises an annular disc which acts as a baffle plate.
  • the disc is attached to the open end of the burner tube and extends there from the burner tube substantially radially inwardly, in particular perpendicular to the longitudinal axis of the burner tube.
  • the disc is designed to act at least partially as a guide, in particular radially inner portions of the disc. It is also envisaged that the disc serves as a guide as a whole and thereby also exercises the storage function.
  • the disc it is possible to carry out the disc as a separate component and to arrange the at least one guide device on the disc.
  • the guide device in the case of, for example, an annular guide device, can extend radially inward and in the downstream direction from radially inner regions of the disk at the first angle.
  • vanes When using multiple vanes, they may be attached to radially inner portions of the disk, more particularly substantially immediately on the inner circumference of the disk (i.e., the disk rim defining the opening of the annular disk) and extending radially inwardly therefrom at the first angle.
  • At least one further fuel nozzle may be present.
  • the at least one further fuel nozzle is designed to radially spear-shaped fuel under a spray angle (third angle) determined by the atomizer nozzle to surrender to the outside.
  • the fuel is introduced in a plurality of fuel jets at an angle to the burner tube axis radially outward between the guide devices. This has, for example, the advantage of being able to select the fuel supply as a function of the fuel in order to optimize its combustion.
  • the at least one other fuel nozzle emit liquid fuel during operation.
  • the at least one further fuel nozzle can also be designed for the supply of gaseous fuel. The same applies in the event that the above-mentioned fuel nozzles to supply liquid fuel.
  • the combustion head also has a swirling device, for example in the form of a swirling body that is stationary or displaceable in the longitudinal direction of the burner tube, in order to displace combustion air that can be supplied through the burner tube, in particular its central, central region, ie to displace it with a swirling impulse. It is provided to arrange the swirl device upstream of the fuel nozzles in the combustion tube.
  • a swirling device for example in the form of a swirling body that is stationary or displaceable in the longitudinal direction of the burner tube, in order to displace combustion air that can be supplied through the burner tube, in particular its central, central region, ie to displace it with a swirling impulse. It is provided to arrange the swirl device upstream of the fuel nozzles in the combustion tube.
  • the combustion head comprises a so-called pilot burner or auxiliary burner.
  • pilot burner combustion gases can be supplied, which can provide in operation for preheating to a priming (without forming a flame front) of fuel, whereby a stabilization of the spaced apart from the combustion head flame front can be achieved.
  • the pilot burner is disposed upstream of the fuel nozzles in the combustion tube and, if present, upstream of the swirl means.
  • the first angle is in a range between about 35 ° and 65 °.
  • the second angle is in a range between about 30 ° and 60 °.
  • fuel is burned using a combustion head having a burner tube having a downstream open end extending into a combustion chamber and at least one guide disposed at the downstream end radially radial at a first angle extends inwards.
  • a combustion head having a burner tube having a downstream open end extending into a combustion chamber and at least one guide disposed at the downstream end radially radial at a first angle extends inwards.
  • fuel is discharged at the downstream end at a second angle radially outward toward the nozzles and into the combustion chamber.
  • a flame front is produced at a distance downstream of the combustion head, that is, a flame front stabilizing "free” in front of the combustion head in the combustion chamber.
  • the fuel is delivered at the second angle toward the at least one nozzle and / or, if present, toward interstices between nozzles.
  • the fuel is discharged so that it mixes intensively with the combustion air and the recirculated gases downstream of the burner tube in the region of the guide means.
  • the fuel is discharged so that it mixes intensively with the combustion air and the recirculated gases downstream of the burner tube in the region of the guide means.
  • an initial ignition of fuel in front of the flame front can be effected, for example, by means of a pilot burner upstream of the fuel supply hot combustion gas is generated and introduced into the flame root.
  • the fuel discharged at the second angle is delivered in a range between about 30 ° and 60 °.
  • the present invention provides a method of combusting fuel using a combustion head having a burner tube extending partially into a combustion chamber, wherein a free flame front is created in the combustion chamber from and downstream of the combustion tube, and vacuum zones in the combustion chamber be formed with fluidized areas so that in the combustion chamber existing exhaust gases are recirculated inside the combustion chamber and mixed with over the burner tube at the downstream end at an angle radially outward in the downstream direction supplied fuel.
  • 1a and 1b show schematic representations of a designated as a whole with 2 Brennkopfs.
  • the combustion head comprises a housing 4 with which the combustion head 2 can be fastened, for example, to corresponding areas and / or components of a firing installation.
  • Gaseous fuel is supplied via the first port 6 to a fuel gas pipe 10, which comprises a region formed as a double-walled tube 12 area.
  • Liquid fuel is supplied via the second connection 8 to a fuel rod 14, which is partially enclosed by the double-jacket tube 12.
  • the fuel rod 14 is connected by an auxiliary device, e.g. a linear actuator axially displaceable in the double jacket tube. During operation of the gaseous fuel burner head, this fuel rod and attached fuel nozzle 26 may be withdrawn into the jacketed tube to prevent thermal overloading of the fuel nozzle.
  • an auxiliary device e.g. a linear actuator axially displaceable in the double jacket tube.
  • the housing 4 has an opening 16 through which the combustion head 2 combustion air can be supplied.
  • a burner tube 18 is fixed, through which the double-jacket tube 12 and the Fuel nozzle linkage 14, as seen in Fig. 1a, extend.
  • the direction indicated by the arrow 20 is referred to as downstream, while the direction indicated by the arrow 22 is referred to as upstream.
  • fuel nozzles 24 are arranged.
  • the fuel nozzles 24 are directed obliquely in the direction downstream with respect to the longitudinal axis of the burner tube 18, in other words extend at an angle radially outward. It is understood that the orientation of the fuel nozzles 24 also determines the direction in which they emit fuel. That is, in the embodiment illustrated here, the fuel nozzles 24 deliver fuel radially outward at an angle.
  • the fuel nozzle linkage 14 has another fuel nozzle 26, which can deliver fuel as a spray with different spray angles and profiles.
  • the burner tube 18 At its upstream end 28, the burner tube 18 is open in order to be able to receive combustion air supplied via the opening 16.
  • an annular disc 32 At the downstream end 30 of the burner tube 18, an annular disc 32 is arranged.
  • the disc 32 may also be referred to as a baffle plate, since it jams toward downstream flowing combustion air and, if present, fuel and redirects to the center of the downstream end 30 of the burner tube 18.
  • guide devices 34 are arranged at the inner edge of the baffle plate 32, which limits the central opening. Manufacturing technology, the burner tube 18, the disc 32 and the guide means 34 may be provided as separate components or integrally formed.
  • the guide means 34 extend obliquely inwards, starting from the disc 32, in the direction downstream, in other words at an angle radially inwards and in the direction downstream.
  • the vanes 34 are formed by delta-shaped, triangular surfaces.
  • the fuel nozzles 24 are each designed and / or arranged so that they do not direct fuel directly to the guide 34, but in the direction of the spaces between the guide 34th
  • a swirl device or a swirl body 36 is provided on the double-walled tube 12 in a circumferential manner.
  • the swirl device 36 supplied combustion air or at least a part thereof (eg, the central, central area) imparted a swirl pulse, so that an internal swirl flow is generated downstream of the swirl device 36.
  • the diameter of the swirling device 36 and the distance to the disc 32 affect the pulse ratio between the twisted combustion air and the untwisted air flowing between the swirling device 36 and the burner tube 18.
  • the swirl device 36 is displaceable in the longitudinal direction of the burner tube 18, so that an adjustment of the swirl device 36 relative to the plate 32 or the guide devices 34 provides a flow characteristic which is described below. and pressure ratios upstream and downstream of the disc 32 and the guide 34 optimized swirl flow is generated.
  • a pilot burner or support burner 38 is arranged upstream of the swirl device 36.
  • the pilot burner 38 is used, in particular, at partial load operation to dispense combustion gases that can provide heating up to initiation of fuel output by the fuel nozzles 24 and / or 26.
  • This "pretreatment" of fuel is used in particular for additional stabilization of a flame front, which is described in more detail below and is formed from the combustion head 2.
  • FIG. 2 schematically illustrates the use of the combustion head 2 of FIGS. 1a and 1b in a firing plant indicated in FIG. 2. Due to the rotationally symmetrical construction of the combustion plant and the combustion head 2 assumed here and the states occurring during operation, FIG with respect to an axis of symmetry 40 schematic sectional view.
  • the combustion head 2 more precisely a downstream region of the burner tube 18, projects into a combustion chamber 42.
  • the combustion chamber 42 is bounded by walls 44.
  • the combustion air flowing against the disc 32 and the guide means 34 causes, on the disc 32 and on the guide means 34 downstream, the means at the side facing in the combustion chamber 42 sides of the disc 32 and the guide means 34, form negative pressure zones with fluidized areas.
  • two counter-rotating swirl pots 46 and 48 are formed on each baffle 34, which can extend far into a flame front 50 which is formed downstream of the burner head 2 and spaced therefrom.
  • the vacuum zones and fluidized areas, in particular the vortex chambers 46 and 48 provide for an intensive, combustion chamber internal recirculation of gases or exhaust gases present in the combustion chamber 42, which are formed during combustion of fuel supplied by the combustion head 2.
  • the fluidized areas provide for intensive mixing of recirculated combustion exhaust gases and supplied fuel.
  • the flame front 50 does not form directly on the combustion head 2 itself, but is "free" in the combustion chamber 42.
  • the flame front 50 which is spaced from the combustion head 2, permits mixing of recirculated combustion exhaust gases and supplied fuel, as a result of which the flame temperature reduced and resulting in combustion nitrogen oxides are reduced. Furthermore, the flame front 50, which is at a distance from the combustion head 2, makes it possible to prepare fuel in more detail below.
  • Resulting radicals are - at least partially sucked by the combustion head 2 - mixed with exhaust gases from the flame.
  • the radicals are reactive and ignite at least partially downstream of the combustion head 2 in areas where in which recirculated combustion gas mixes with the combustion head 2 at the upstream end of supplied combustion air.
  • the oxygen partial pressure of the combustion air is lowered in addition to the loading of the combustion air flow with recirculated, inert combustion gases, before the mixture of combustion air and recirculated combustion gases can mix with fuel and ignite.
  • the radicals and reaction products formed in the processing and / or decomposition of fuel represent unstable reaction intermediates within flames.
  • fuel eg CH, HCH, CH 3 , OH and CO
  • CH 4 stable methane molecules
  • the combustion of the combustible constituents diluted with recirculated inert combustion exhaust gas downstream of the combustion head 2 proceeds slowly enough to avoid the formation of regions with high (combustion) temperatures.
  • this combustion proceeds fast enough to thermally stabilize the flame front 50 spaced from the combustion head 2 by heat of oxidation and the oxygen partial pressure of the mixture of combustion air and recirculated combustion exhaust gas through the binding of oxygen for the oxidation of the radicals and partially combusted constituents (especially partially combusted gases) reduce.
  • the proportion of reductive CO in the recirculated combustion exhaust gas prevents formation of hot flame because CO has a lower laminar flame velocity compared to methane.
  • the flame temperature is additionally reduced, whereby the amount of nitrogen oxides produced during the combustion can be kept at a low level. This is confirmed by tests in which even at high combustion chamber load least amounts of nitrogen oxide were found - which are significantly lower than those of the known methods.
  • the combustion proceeds more stably compared with known approaches, in particular, the combustion pulsations which are generally customary at high recirculation rates of combustion exhaust gases are absent.
  • the present invention allows compared to the prior art, a further reduction of nitrogen oxides in exhaust gases of combustion plants, especially in gas, fuel oil and multi-fuel burners, achieved by the above-described fuel treatment and / or fuel decomposition in particular in radicals in the areas in the combustion gases be returned to interact with supplied fuel.
  • the present invention improves the stability of the "free" flame front, especially when a pilot burner is used in partial load operation to achieve preheat to fuel priming.
  • the present invention also reduces the formation of soot, especially in the areas in which combustion gases of the combustion chamber are recycled, because the recirculation and / or mixing of the combustion gases circumferentially on the inner edge of the disc 32 and in addition to the edges of the guide 34 takes place.
  • the pre-gasification of the fuel spray is substantially improved and intensifies the mixing of the recirculated gases with the combustion air.

Abstract

The burner head comprises a burner pipe (18) with guide plates (34) which point inwards mounted at the downstream end. A fuel injector (26) is mounted between these and has a second set of plates (24) which point outwards mounted around it. An independent claim is included for a method for burning fuel using the burner head.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Brennkopf und Verfahren, mit denen bei Verbrennung von gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffen eine von dem Brennkopf beabstandete Flammenfront stromabwärts in einem Brennraum erzeugt wird.The present invention generally relates to a combustion head and method which, when combusting gaseous and / or liquid fuels, produces a flame front spaced from the combustion head downstream in a combustion chamber.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in Feuerungsanlagen entstehen im Allgemeinen umweltbelastende Schadstoffemissionen, insbesondere in Form von Stickoxiden (z.B. NO, NO2), die üblicherweise zusammenfassend als NOx bezeichnet werden. Schadstoffemissionen lassen sich durch konstruktive Maßnahmen bei Feuerungsanlagen, insbesondere bei dort verwendeten Brennern beeinflussen und/oder reduzieren.In the combustion of fossil fuels in combustion plants generally polluting emissions arise, in particular in the form of nitrogen oxides (eg NO, NO 2 ), which are commonly referred to collectively as NOx. Pollutant emissions can be influenced and / or reduced by design measures in furnaces, especially in burners used there.

Im Fall von Stickoxiden hat sich die Rezirkulation von bei der Verbrennung entstehenden Abgasen als wirksam herausgestellt. Rezirkulierte Abgase senken die Flammentemperatur ab, so dass die Menge an Stickoxiden, die bei hohen Verbrennungstemperaturen entstehen, reduziert wird.In the case of nitrogen oxides, the recirculation of exhaust gases produced during combustion has proven to be effective. Recirculated exhaust gases lower the flame temperature, reducing the amount of nitrogen oxides produced at high combustion temperatures.

DE 195 09 219 offenbart ein Verfahren und einen Brennerkopf, bei denen Brenngas unter Zuführung von Verbrennungsluft und zur Stickoxidreduzierung von Inertgas verbrannt wird, wobei das Brenngas in bezug auf die Verbrennungsluft in zwei in Strömungsrichtung hintereinanderliegenden Ebenen eingeblasen wird, mit einem überstöchiometrischen Verbrennungsluft-Brenngasgemisch in der stromauf der Flamme bei der Flammenwurzel liegenden ersten Ebene und mit ergänzender Brenngaszufuhr in der zweiten Ebene, und wobei als Inertgas rezirkuliertes Abgas dient, das in der zweiten Ebene zugeführt wird, und ein Teil der in der zweiten Ebene eingeblasenen Brenngase mit dem rezirkulierenden Abgas ein unterstöchiometrisches Gemisch bildet, bevor dieses in die Flamme eingeleitet wird. DE 195 09 219 discloses a method and a burner head in which fuel gas is burned under supply of combustion air and nitrogen oxide reduction of inert gas, wherein the fuel gas is injected with respect to the combustion air in two consecutive planes in the flow direction, with a superstoichiometric combustion air-fuel gas mixture in the upstream of the flame at the flame root lying first level and with complementary fuel gas supply in the second level, and wherein serves as an inert gas recirculated exhaust gas, which is supplied in the second level, and a portion of the blown in the second level fuel gases with the recirculating exhaust gas forms a substoichiometric mixture before it is introduced into the flame.

EP 0 347 834 offenbart einen Brennerkopf für einen Gebläsegasbrenner mit einem eine Einrichtung für die Brenngasaufteilung und die Verbrennungsluftaufteilung, sowie Brenngasdüsen und Luftdurchgangsöffnungen aufnehmenden Brennrohr und mit einem sich an das Brennrohr anschließenden Flammrohr, wobei zwischen Brennrohr und Flammrohr mindestens eine radiale, der Abgasrezirkulation dienende Öffnung vorhanden ist, und im Wurzelbereich der Flamme zwischen Brennrohr und Flammrohr stromauf der radialen Öffnung, aber stromab der Brenngasdüsen und Luftdurchgangsöffnungen quer zur Brennerkopflängsachse radial nach innen ragende Stege vorgesehen sind. EP 0 347 834 discloses a burner head for a blower gas burner with a device for the fuel gas distribution and the combustion air distribution, as well as fuel gas nozzles and air passage openings receiving the combustion tube and with an adjoining the combustion tube flame tube, wherein between the combustion tube and flame tube at least one radial, the exhaust gas recirculation opening is provided, and in the root region of the flame between the combustion tube and flame tube upstream of the radial opening, but are provided downstream of the fuel gas nozzles and air passage openings transversely to the burner head longitudinal axis radially inwardly projecting webs.

EP 0 635 676 offenbart ein Verfahren zur NOx-armen Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen in Feuerungsanlagen mit einem in einen Brennraum eines Kessels ragenden Brenner, dessen Brennerrohr wenigstens eine darin angeordnete Brennstoffdüse für die Zufuhr des Brennstoffs und eine sich daran anschließende Stauscheibe aufweist, bei welchem ein beachtlicher Teil des Brennstoffs einem stromab der Stauscheibe liegenden und an die Brennerrohrinnenwand angrenzenden Bereich zugeführt, im Brennraum befindliche Abgase durch interne Rezirkulation in stromab der Stauscheibe aufgebaute Unterdruckgebiete im Brennerrohr rückgeführt und ein oder mehrere das Brennerrohr durchbrechende und in die Unterdruckgebiete ragende Leiteinrichtungen verwendet werden. EP 0 635 676 discloses a method for low-NOx combustion of liquid or gaseous fuels in furnaces having a burner projecting into a combustion chamber of a boiler, the burner tube of which comprises at least one fuel nozzle arranged therein for the supply of the fuel and an adjoining baffle plate, in which a considerable part supplied to the fuel downstream of the baffle plate and adjacent to the burner tube inner wall area, located in the combustion chamber exhaust gases recirculated through internal recirculation downstream of the baffle plate built-up pressure areas in the burner tube and one or more the burner tube penetrating and projecting into the vacuum areas guide devices are used.

EP 0 857 915 offenbart ein Verfahren zum Verbrennen von flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen mit einem in den Brennraum eines Kessels ragenden Brennkopf eines Brenners, dessen Flammrohr wenigstens eine darin angeordnete Zerstäuberdüse für die Zufuhr von Brennstoff sowie einen Drallkörper aufweist, wobei ein Teil des Luftstroms für die Verbrennung durch einen Drallkörper geführt wird, an dem stromabwärts gelegenen Abschnitt des Flammrohres durch Leiteinrichtungen und Durchbrechungen des Flammrohres ein Unterdruck erzeugt wird, das Abgas aus der Verbrennung mit der Verbrennungsluft gemischt wird, das Abgas mit dem in dem Brennraum verdüsten noch nicht entzündeten Brennstoff vermischt wird, und eine Flammenfront in einem Abstand vor dem Brennkopf erzeugt wird. EP 0 857 915 discloses a method of combusting liquid and / or gaseous fuels having a burner head of a burner projecting into the combustion chamber of a boiler, the flame tube of which has at least one fuel atomizing nozzle disposed therein and a swirler, a portion of the air stream for combustion a swirler is guided, at the downstream portion of the flame tube by guiding means and openings of the flame tube, a negative pressure is generated, the exhaust gas from the combustion is mixed with the combustion air, the exhaust gas is mixed with the fuel not yet ignited in the combustion chamber, and a flame front is generated at a distance in front of the combustion head.

Insgesamt ist festzustellen, dass bekannte Ansätze nicht ausreichen, um die erhöhten Anforderung an beim Betrieb von Feuerungsanlagen entstehende Emissionen zu erfüllen, insbesondere um die niedrigen Stickoxidemissionsgrenzwerte zu erreichen, die z.B. gesetzlich gefordert sind.Overall, it should be noted that known approaches are insufficient to meet the increased requirement for emissions resulting from the operation of combustion plants, in particular in order to achieve the low nitrogen oxide emission limits, e.g. legally required.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, die bei Verbrennung von Brennstoffen entstehenden Schadstoffe, vor allem NOx-Emissionen, gegenüber bekannten Ansätzen weiter zu verringern, insbesondere höhere Brennraumbelastungen bei niedrigstem Emissionsniveau zu ermöglichen.The object of the invention is to further reduce the pollutants resulting from the combustion of fuels, especially NOx emissions, compared to known approaches, in particular to allow higher combustion chamber loads at the lowest emission level.

Kurzbeschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Gemaß einem Aspekt stellt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe einen Brennkopf und Verfahren zur Verbrennung von Brennstoff gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit. Weitere Aspekte und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den beigefügten Zeichnungen.In one aspect, to solve this problem, the invention provides a fuel head and method of combusting fuel according to the independent claims. Further aspects and features of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description of exemplary embodiments and the accompanying drawings.

Der erfindungsgemäße Brennkopf ist ausgelegt, flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe mit einer von dem Brennkopf beabstandeten Flammenfront stromabwärts zu verbrennen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Brennköpfen, bei denen eine Flammenfront im Wesentlichen unmittelbar an stromabwärts gelegenen Bereichen des Brennkopfs entsteht, wird mittels des erfindungsgemäßen Brennkopfs im Betrieb eine Flammenfront erzeugt, die in einem Brennraum von dem Brennkopf beabstandet positioniert ist und sich "frei" vor dem Brennkopf im Brennraum stabilisiert.The inventive combustion head is designed to burn liquid and / or gaseous fuels downstream with a flame front spaced from the combustion head. In contrast to conventional combustion heads in which a flame front is formed substantially immediately at downstream areas of the combustion head, the combustion head of the invention produces in operation a flame front positioned in a combustion chamber spaced from the combustion head and "free" in front of the combustion head stabilized in the combustion chamber.

Der Brennkopf umfasst ein Brennerrohr, das ein stromabwärts gelegenes, offenes Ende aufweist, das zur Anordnung in einem Brennraum vorgesehen ist, wenigstens eine an dem stromabwärts gelegenen Ende angeordnete Leiteinrichtung, die sich unter einem ersten Winkel radial nach innen, d.h. in einem Winkel zwischen 0° und 90° in Richtung zur Brennerrohrachse, erstreckt, und eine oder mehrere in dem Brennerrohr angeordnete Brennstoffdüsen.The burner head comprises a burner tube having a downstream open end adapted to be disposed in a combustion chamber, at least one guide disposed at the downstream end extending radially inwardly at a first angle, i. at an angle between 0 ° and 90 ° in the direction of the burner tube axis, and one or more fuel nozzles arranged in the burner tube.

Bevorzugt sind mehrere Leiteinrichtungen vorgesehen, die von einander beabstandet sind, und sich unter dem ersten Winkel radial nach innen und in Richtung stromabwärts erstrecken.Preferably, a plurality of guide means are provided which are spaced from each other and extend radially inwardly and in the downstream direction at the first angle.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann sich die oder jede Leiteinrichtung unter dem ersten Winkel radial nach innen und in Richtung senkrecht zu der Brennerrohachse oder unter dem ersten Winkel radial nach innen und in Richtung stromabwärts erstrecken.In another embodiment, the or each baffle may extend radially inwardly and in the direction perpendicular to the torch tube axis or at the first angle radially inward and in the downstream direction at the first angle.

Im letzteren Ausführungsbeispiel verläuft die wenigstens eine Leiteinrichtung schräg zur Längsachse des Brennerrohrs, wobei radial innen liegende Bereiche der wenigstens einen Leiteinrichtung weiter von dem offenen Ende des Brennerrohrs beabstandet sind als radial außen liegende Bereiche.In the latter embodiment, the at least one guide device extends obliquely to the longitudinal axis of the burner tube, wherein radially inner regions of the at least one guide device are spaced further from the open end of the burner tube than radially outer regions.

Die Brennstoffdüse(n) ist/sind bevozugt ausgelegt, Brennstoff am stromabwärts gelegenen Ende unter einem zweiten Winkel radial nach außen in Richtung stromabwärts, in Richtung auf die wenigstens eine Leiteinrichtung zu und im Betrieb in den Brennraum abzugeben. Mit anderen Worten, die Brennstoffdüse(n) gibt/geben im Betrieb Brennstoff an bzw. benachbart zu dem offenen Ende des Brennrohrs so ab, dass sich ein Brennstoffstrom oder -strahl ergibt, der ausgehend von radial innen liegenden Bereichen des Brennerrohrs schräg nach außen zu radial weiter außen liegenden Bereichen des Brennerrohrs verläuft, wo er an die wenigstens eine Leiteinrichtung und/oder, wenn vorhanden, durch die Zwischenräume zwischen den mehreren Leiteinrichtungen hindurch in den Brennraum abgegeben wird.The fuel nozzle (s) is / are preferably configured to deliver fuel at the downstream end at a second angle radially outward in the downstream direction toward the at least one nozzle and into the combustion chamber during operation. In other words, the fuel nozzle (s) operatively emit fuel adjacent to the open end of the combustor so as to provide a fuel flow or jet that extends obliquely outwardly from radially inward regions of the burner tube extends radially outer regions of the burner tube, where it to the at least one guide and / or, if present, through the spaces between the several guide means is discharged into the combustion chamber.

Die wenigstens eine Leiteinrichtung kann einen am stromabwärts gelegenen Ende angeordneten Ring oder eine Scheibe mit einer zentralen Öffnung umfassen. Diese Ausführungsform kann durch eine als eigenständige Komponente ausgeführte Leiteinrichtung oder erreicht werden, indem eine im Folgenden beschriebene Stauscheibe wenigstens teilweise die Funktion der Leiteinrichtung bereitstellt.The at least one guide means may comprise a ring located at the downstream end or a disc having a central opening. This embodiment can be achieved by a guide device embodied as a separate component or by a baffle plate described below at least partially providing the function of the guide device.

Alternativ oder zusätzlich können mehrere Leiteinrichtungen vorgesehen sein, die wenigstens teilweise so von einander beabstandet sind, dass sich Zwischenräume zwischen den Leiteinrichtungen ergeben.Alternatively or additionally, a plurality of guide means may be provided, which are at least partially spaced from each other so that there are gaps between the guide means.

Gemaß einem Ausführungsbeispiel kann die oder jede Leiteinrichtung jeweils eine Fläche umfassen, die mit von den Brennstoffdüsen abgegebenem Brennstoff angeströmt werden können. Diese Flächen können insbesondere delta-förmig sein.In one embodiment, the or each baffle may each include an area that may be flown with fuel discharged from the fuel nozzles. In particular, these surfaces may be delta-shaped.

Vorzugsweise ist/sind die Brennstoffdüse(n) ausgelegt, Brennstoff unter dem zweiten Winkel und in Richtung der wenigstens einen Leiteinrichtung und/oder und in Richtung der Zwischenräume zwischen Leiteinrichtungen abzugeben. Dies kann beispielsweise durch eine zur Längsachse des Brennerrohrs bzw. zu dessen radialer Richtung gewinkelte Anordnung der Brennstoffdüsen am offenen Ende des Brennerrohrs und/oder durch entsprechend gerichtete Austrittsöffnungen der Brennstoffdüsen erfolgen.Preferably, the fuel nozzle (s) is configured to deliver fuel at the second angle and toward the at least one nozzle and / or toward the spaces between nozzles. This can be done for example by an angle to the longitudinal axis of the burner tube or to its radial direction arrangement of the fuel nozzles at the open end of the burner tube and / or by appropriately directed outlet openings of the fuel nozzles.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Brennstoffdüsen geeignet, gasförmigen Brennstoff abzugeben. Es ist aber auch vorgesehen, mittels zumindest einer oder mehrerer zusätzlicher Brennstoffdüsen flüssigen Brennstoff zuzuführen.According to a preferred embodiment, the fuel nozzles are suitable for delivering gaseous fuel. However, it is also provided to supply liquid fuel by means of at least one or more additional fuel nozzles.

Vorzugsweise sind mehrere Brennstoffdüsen am offenen Ende des Brennerrohrs jeweils zwischen einem der Zwischenräume zwischen Leiteinrichtungen angeordnet.Preferably, a plurality of fuel nozzles at the open end of the burner tube are each arranged between one of the intermediate spaces between guide devices.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Brennkopf eine ringförmige Scheibe, die als Stauscheibe wirkt. Die Scheibe ist am offenen Ende des Brennerrohrs angebracht und erstreckt sich dort vom Brennerrohr im Wesentlichen radial nach innen, insbesondere senkrecht zur Längsachse des Brennerrohrs.According to one embodiment, the combustion head comprises an annular disc which acts as a baffle plate. The disc is attached to the open end of the burner tube and extends there from the burner tube substantially radially inwardly, in particular perpendicular to the longitudinal axis of the burner tube.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Scheibe ausgebildet, um wenigstens teilweise als eine Leiteinrichtung zu fungiren, insbesondere radial innen liegende Bereiche der Scheibe. Es ist auch vorgesehen, dass die Scheibe insgesamt als Leiteinrichtung dient und dabei auch die Staufunktion ausübt.According to a preferred embodiment, the disc is designed to act at least partially as a guide, in particular radially inner portions of the disc. It is also envisaged that the disc serves as a guide as a whole and thereby also exercises the storage function.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, die Scheibe als separate Komponente auszuführen und die wenigstens eine Leiteinrichtung an der Scheibe anzuordnen. Dabei kann sich im Fall einer beispielsweise ringförmigen Leiteinrichtung die Leiteinrichtung von radial innen liegenden Bereichen der Scheibe unter dem ersten Winkel radial nach innen und in Richtung stromabwätrs erstrecken.According to a further embodiment, it is possible to carry out the disc as a separate component and to arrange the at least one guide device on the disc. In this case, in the case of, for example, an annular guide device, the guide device can extend radially inward and in the downstream direction from radially inner regions of the disk at the first angle.

Bei Verwendung mehrerer Leiteinrichtungen können diese an radial innen liegenden Bereichen der Scheibe angebracht sein, insbesondere im Wesentlichen unmittelbar am Innenumfang der Scheibe (d.h. am die Öffnung der ringförmigen Scheibe begrenzenden Scheibenrand), und sich von dort aus unter dem ersten Winkel radial nach innen erstecken.When using multiple vanes, they may be attached to radially inner portions of the disk, more particularly substantially immediately on the inner circumference of the disk (i.e., the disk rim defining the opening of the annular disk) and extending radially inwardly therefrom at the first angle.

Je nach Anwendung des Brennkopfs, beispielsweise in einer Feuerungsanlage für gasförmigen und flüssigen Brennstoff, kann wenigstens eine weitere Brennstoffdüse vorhanden sein. Vorzugsweise ist die wenigstens eine weitere Brennstoffdüse ausgelegt, Brennstoff spary-förmig unter einem von der Zerstäuberdüse bestimmten Sprühwinkel (dritter Winkel) radial nach außen abzugeben. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bei Einsatz von Dampf- bzw. Luftzerstäuberdüsen der Brennstoff in mehreren Brennstoffstrahlen unter einem Winkel zur Brennerrohrachse radial nach außen zwischen den Leiteinrichtungen eingebracht. Dies hat beispielsweise den Vorteil, die Brennstoffzufuhr in Abhängigkeit des Brennstoffs wählen zu können, um dessen Verbrennung zu optimieren.Depending on the application of the combustion head, for example in a firing plant for gaseous and liquid fuel, at least one further fuel nozzle may be present. Preferably, the at least one further fuel nozzle is designed to radially spear-shaped fuel under a spray angle (third angle) determined by the atomizer nozzle to surrender to the outside. According to a further embodiment, when using steam or air atomizing nozzles, the fuel is introduced in a plurality of fuel jets at an angle to the burner tube axis radially outward between the guide devices. This has, for example, the advantage of being able to select the fuel supply as a function of the fuel in order to optimize its combustion.

Wenn die oben genannten Brennstoffdüsen für gasförmigen Brennstoff vorgesehen sind, ist es bevorzugt, dass die wenigstens eine weitere Brennstoffdüse im Betrieb flüssigen Brennstoff abgibt. Die wenigstens eine weitere Brennstoffdüse kann aber ebenfalls zur Zufuhr gasförmigen Brennstoffs ausgelegt sein. Entsprechendes gilt für den Fall, dass die oben genannten Brennstoffdüsen flüssigen Brennstoff zuführen sollen.When the above-mentioned gaseous fuel nozzles are provided, it is preferable that the at least one other fuel nozzle emit liquid fuel during operation. However, the at least one further fuel nozzle can also be designed for the supply of gaseous fuel. The same applies in the event that the above-mentioned fuel nozzles to supply liquid fuel.

Vorzugsweise weist der Brennkopf auch eine Dralleinrichtung, beispielsweise in Form eines ortsfesten oder in Längsrichtung des Brennerrohrs verschiebbaren Drallkörper auf, um durch das Brennerrohr zuführbare Verbrennungsluft, insbesondere deren mittleren, zentralen Bereich, zu verdrallen, dieser also einen Drallimpuls zu versetzen. Dabei ist es vorgesehen, die Dralleinrichtung stromaufwärts der Brennstoffdüsen in dem Brennrohr anzuordnen.Preferably, the combustion head also has a swirling device, for example in the form of a swirling body that is stationary or displaceable in the longitudinal direction of the burner tube, in order to displace combustion air that can be supplied through the burner tube, in particular its central, central region, ie to displace it with a swirling impulse. It is provided to arrange the swirl device upstream of the fuel nozzles in the combustion tube.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Brennkopf einen sogenannten Pilotbrenner oder Stützbrenner. Mit dem Pilotbrenner können Verbrennungsgase zugeführt werden, die im Betrieb für eine Vorerwärmung bis hin zu einer Initialzündung (ohne Ausbildung einer Flammenfront) von Brennstoff sorgen können, wodurch eine Stabilisierung der von dem Brennkopf beabstandeten Flammenfront erreicht werden kann. Vorzugsweise ist der Pilotbrenner stromaufwärts der Brennstoffdüsen in dem Brennrohr angeordnet und, wenn vorhanden, auch stromaufwärts der Dralleinrichtung.According to a further preferred embodiment, the combustion head comprises a so-called pilot burner or auxiliary burner. With the pilot burner combustion gases can be supplied, which can provide in operation for preheating to a priming (without forming a flame front) of fuel, whereby a stabilization of the spaced apart from the combustion head flame front can be achieved. Preferably, the pilot burner is disposed upstream of the fuel nozzles in the combustion tube and, if present, upstream of the swirl means.

Vorzugsweise liegt der erste Winkel in einem Bereich zwischen etwa 35° und 65°.Preferably, the first angle is in a range between about 35 ° and 65 °.

Vorzugsweise liegt der zweite Winkel in einem Bereich zwischen etwa 30° und 60°.Preferably, the second angle is in a range between about 30 ° and 60 °.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Brennstoff unter Verwendung eines Brennkopfs verbrannt, der ein Brennerrohr, das ein stromabwärts gelegenes, offenes Ende aufweist, das sich in einen Brennraum erstreckt, und wenigstens eine an dem stromabwärts gelegenen Ende angeordnete Leiteinrichtung, die sich unter einem ersten Winkel radial nach innen erstreckt, umfasst. Diesbezügliche Ausführung oben gelten hier entsprechend.In the method of the invention, fuel is burned using a combustion head having a burner tube having a downstream open end extending into a combustion chamber and at least one guide disposed at the downstream end radially radial at a first angle extends inwards. The corresponding design above apply here accordingly.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Brennstoff am stromabwärts gelegenen Ende unter einem zweiten Winkel radial nach außen, in Richtung auf die Leiteinrichtungen zu und in den Brennraum abgegeben.In the method of the present invention, fuel is discharged at the downstream end at a second angle radially outward toward the nozzles and into the combustion chamber.

Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Flammenfront in einem Abstand stromabwärts vor dem Brennkopf, also eine sich vor dem Brennkopf "frei" stabilisierende Flammenfront im Brennraum erzeugt.Furthermore, in the method according to the invention, a flame front is produced at a distance downstream of the combustion head, that is, a flame front stabilizing "free" in front of the combustion head in the combustion chamber.

Vorzugsweise wird der Brennstoff unter dem zweiten Winkel in Richtung zu der wenigstens einen Leiteinrichtung und/oder, falls vorhanden, in Richtung zu Zwischenräumen zwischen Leiteinrichtungen abgegeben.Preferably, the fuel is delivered at the second angle toward the at least one nozzle and / or, if present, toward interstices between nozzles.

Nach einem Ausführungsbeispiel ist bevorzugt, daß der Brennstoff so abgegeben wird, daß er sich stromab des Brennerrohres im Bereich der Leiteinrichtungen intensiv mit der Verbrennungsluft und den rezirkulierten Gasen mischt. Dadurch ist für den Betrieb des Brennkopfes nur ein geringer Luftüberschuß erforderlich, der bis sehr nah an das stöchiometrische Brennstoff-Luft-Verhältnis herankommt.According to one embodiment, it is preferred that the fuel is discharged so that it mixes intensively with the combustion air and the recirculated gases downstream of the burner tube in the region of the guide means. As a result, only a small excess of air is required for the operation of the combustion head, which comes very close to the stoichiometric fuel-air ratio.

Zur Stabilisierung der Flammenfront kann eine Initialzündung von Brennstoff vor der Flammenfront bewirkt werden, indem beispielsweise mittels eines Pilotbrenners stromaufwärts der Brennstoffzufuhr heisses Verbrennungsgas erzeugt und in die Flammenwurzel eingebracht wird.To stabilize the flame front, an initial ignition of fuel in front of the flame front can be effected, for example, by means of a pilot burner upstream of the fuel supply hot combustion gas is generated and introduced into the flame root.

Vorzugsweise wird der unter dem zweiten Winkel abgegebene Brennstoff in einem Bereich zwischen etwa 30° und 60° abgegeben.Preferably, the fuel discharged at the second angle is delivered in a range between about 30 ° and 60 °.

Gemaß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verbrennung von Brennstoff unter Verwendung eines Brennkopfs mit einem sich teilweise in einen Brennraum erstreckenden Brennerrohr, wobei in dem Brennraum bestandet von dem Brennrohr und stromabwärts desselben eine freie Flammenfront erzeugt wird, und in dem Brennraum Unterdruckzonen mit Wirbelgebieten so ausgebildet werden, dass in dem Brennraum vorhandene Abgase brennraumintern rückgeführt und mit über das Brennerrohr am stromabwärts gelegenen Ende unter einem Winkel radial nach außen in Richtung stromabwärts zugeführtem Brennstoff vermischt werden.In a further aspect, the present invention provides a method of combusting fuel using a combustion head having a burner tube extending partially into a combustion chamber, wherein a free flame front is created in the combustion chamber from and downstream of the combustion tube, and vacuum zones in the combustion chamber be formed with fluidized areas so that in the combustion chamber existing exhaust gases are recirculated inside the combustion chamber and mixed with over the burner tube at the downstream end at an angle radially outward in the downstream direction supplied fuel.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Im Folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:

Fig. 1a und 1b
schematische Darstellungen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in Schnittdarstellung und als Ansicht aus Richtung des Brennraumes; und
Fig. 2
eine schematische Darstellung eines Betriebszustands bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Brennkopfs.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1a and 1b
schematic representations of a preferred embodiment of the present invention, in sectional view and as a view from the direction of the combustion chamber; and
Fig. 2
a schematic representation of an operating state when using a burner head according to the invention.

Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDescription of preferred embodiments

Fig. 1a und 1b zeigen schematische Darstellungen eines im Ganzen mit 2 bezeichneten Brennkopfs.1a and 1b show schematic representations of a designated as a whole with 2 Brennkopfs.

Der Brennkopf umfasst ein Gehäuse 4, mit dem der Brennkopf 2 beispielsweise an entsprechenden Bereichen und/oder Komponenten einer Feuerungsanlage befestigt werden kann.The combustion head comprises a housing 4 with which the combustion head 2 can be fastened, for example, to corresponding areas and / or components of a firing installation.

Zur Zufuhr gasförmiger Brennstoffe ist ein erster Anschluss 6 und zur Zufuhr von flüssigen Brennstoffen ist ein zweiter Anschluss 8 vorgesehen, die jeweils mit entsprechenden Brennstoffquellen (nicht gezeigt) verbunden werden können, um von diesen Brennstoff zu erhalten.For the supply of gaseous fuels, a first port 6 and for the supply of liquid fuels, a second port 8 is provided, each of which can be connected to corresponding fuel sources (not shown) to receive fuel therefrom.

Gasförmiger Brennstoff wird über den ersten Anschluss 6 einem Brenngasrohr 10 zugeführt, das einen als Doppelmantelrohr 12 ausgebildeten Bereich umfasst.Gaseous fuel is supplied via the first port 6 to a fuel gas pipe 10, which comprises a region formed as a double-walled tube 12 area.

Flüssiger Brennstoff wird über den zweiten Anschluss 8 einem Brennstoffgestänge 14 zugeführt, das teilweise von dem Doppelmantelrohr 12 umschlossen ist.Liquid fuel is supplied via the second connection 8 to a fuel rod 14, which is partially enclosed by the double-jacket tube 12.

Das Brennstoffgestänge 14 ist durch einen Hilfseinrichtung, z.B. einen Linearantrieb axial in dem Doppelmantelrohr verschiebbar. Bei Betrieb des Brennkopfes mit gasförmigen Brennstoffen kann dieses Brennstoffgestänge und die daran befestigte Brennstoffdüse 26 in das Doppelmantelrohr zurückgezogen werden, um thermische Überlastungen der Brennstoffdüse zu verhindern.The fuel rod 14 is connected by an auxiliary device, e.g. a linear actuator axially displaceable in the double jacket tube. During operation of the gaseous fuel burner head, this fuel rod and attached fuel nozzle 26 may be withdrawn into the jacketed tube to prevent thermal overloading of the fuel nozzle.

An seinem in Fig. 1a links gelegenen Ende weist das Gehäuse 4 eine Öffnung 16 auf, über die dem Brennkopf 2 Verbrennungsluft zugeführt werden kann.At its left in Fig. 1a end, the housing 4 has an opening 16 through which the combustion head 2 combustion air can be supplied.

Am gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 4 ist ein Brennerrohr 18 befestigt, durch das sich das Doppelmantelrohr 12 und das Brennstoffdüsengestänge 14, wie in Fig. 1a zu sehen, erstrecken.At the opposite end of the housing 4, a burner tube 18 is fixed, through which the double-jacket tube 12 and the Fuel nozzle linkage 14, as seen in Fig. 1a, extend.

Aufgrund der Zufuhr von Verbrennungsluft über die Öffnung 16 und aufgrund der Führung von Brennstoff in Längsrichtung des Brennkopfs 2 und insbesondere des Brennerrohrs 18 wird die durch den Pfeil 20 angegebene Richtung als stromabwärts bezeichnet, während die durch den Pfeil 22 angegebene Richtung als stromaufwärts bezeichnet wird.Due to the supply of combustion air via the opening 16 and due to the guidance of fuel in the longitudinal direction of the combustion head 2 and in particular of the burner tube 18, the direction indicated by the arrow 20 is referred to as downstream, while the direction indicated by the arrow 22 is referred to as upstream.

An dem stromabwärts gelegenen Ende des Doppelmantelrohrs 12 sind Brennstoffdüsen 24 angeordnet. Die Brennstoffdüsen 24 sind bezüglich der Längsachse des Brennerrohrs 18 schräg in Richtung stromabwärts gerichtet, erstrecken sich mit anderen Worten also unter einem Winkel radial nach außen. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Ausrichtung der Brennstoffdüsen 24 auch die Richtung bestimmt, in der diese Brennstoff abgeben. Das heißt bei der hier dargestellten Ausführungsform geben die Brennstoffdüsen 24 Brennstoff unter einem Winkel radial nach außen ab. Diese Brennstoffabgaberichtung kann auch erreicht werden, indem beispielsweise das Doppelmantelrohr 12 an seinem stromabwärts gelegenen Ende Brennstoffauslassöffnungen aufweist, die eine Abgabe von Brennstoff unter einem Winkel radial nach außen ermöglichen, und/oder indem beispielsweise am stromabwärts gelegenen Ende des Doppelmantelrohrs 12 Brennstoff im Wesentlichen in Längsrichtung des Brennerrohrs 18 abgegeben und durch Umlenkeinrichtungen unter einem Winkel radial nach außen umgelenkt wird.At the downstream end of the double-walled tube 12, fuel nozzles 24 are arranged. The fuel nozzles 24 are directed obliquely in the direction downstream with respect to the longitudinal axis of the burner tube 18, in other words extend at an angle radially outward. It is understood that the orientation of the fuel nozzles 24 also determines the direction in which they emit fuel. That is, in the embodiment illustrated here, the fuel nozzles 24 deliver fuel radially outward at an angle. This fuel discharge direction can also be achieved, for example, by having the double-jacket tube 12 at its downstream end fuel outlet openings which allow a discharge of fuel at an angle radially outward and / or, for example, at the downstream end of the double-jacket tube 12 fuel substantially in the longitudinal direction the burner tube 18 is discharged and deflected by deflection at an angle radially outward.

An seinem stromabwärts gelegenen Ende weist das Brennstoffdüsengestänge 14 eine weitere Brennstoffdüse 26 auf, die Brennstoff als Spray mit unterschiedlichen Sprühwinkeln und -profilen abgeben kann.At its downstream end, the fuel nozzle linkage 14 has another fuel nozzle 26, which can deliver fuel as a spray with different spray angles and profiles.

An seinem stromaufwärts gelegenen Ende 28 ist das Brennerrohr 18 offen, um über die Öffnung 16 zugeführte Verbrennungsluft aufnehmen zu können. An dem stromabwärts gelegenen Ende 30 des Brennerrohrs 18 ist eine ringförmige Scheibe 32 angeordnet.At its upstream end 28, the burner tube 18 is open in order to be able to receive combustion air supplied via the opening 16. At the downstream end 30 of the burner tube 18, an annular disc 32 is arranged.

Die Scheibe 32 kann auch als Stauscheibe bezeichnet werden, da sie in Richtung stromabwärts strömende Verbrennungsluft und, falls vorhanden, Brennstoff staut und zur Mitte des stromabwärts gelegenen Endes 30 des Brennerrohrs 18 umlenkt. An dem inneren Rand der Stauscheibe 32, der dessen zentrale Öffnung begrenzt, sind Leiteinrichtungen 34 angeordnet. Fertigungstechnisch können das Brennerrohr 18, die Scheibe 32 und die Leiteinrichtungen 34 als separate Komponenten bereitgestellt oder einstückig ausgebildet sein.The disc 32 may also be referred to as a baffle plate, since it jams toward downstream flowing combustion air and, if present, fuel and redirects to the center of the downstream end 30 of the burner tube 18. At the inner edge of the baffle plate 32, which limits the central opening, guide devices 34 are arranged. Manufacturing technology, the burner tube 18, the disc 32 and the guide means 34 may be provided as separate components or integrally formed.

Die Leiteinrichtungen 34 erstrecken sich ausgehend von der Scheibe 32 schräg nach innen in Richtung stromabwärts, also mit anderen Worten unter einem Winkel radial nach innen und in Richtung stromabwärts. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Leiteinrichtungen 34 durch deltaförmige ,dreieckige Flächen gebildet.The guide means 34 extend obliquely inwards, starting from the disc 32, in the direction downstream, in other words at an angle radially inwards and in the direction downstream. In the illustrated embodiment, the vanes 34 are formed by delta-shaped, triangular surfaces.

Die Brennstoffdüsen 24 sind jeweils so ausgelegt und/oder angeordnet, dass sie Brennstoff nicht unmittelbar auf die Leiteinrichtungen 34 richten, sondern in Richtung der Zwischenräume zwischen den Leiteinrichtungen 34.The fuel nozzles 24 are each designed and / or arranged so that they do not direct fuel directly to the guide 34, but in the direction of the spaces between the guide 34th

Stromaufwärts der Brennstoffdüsen 24 und 26 ist auf dem Doppelmantelrohr 12 umlaufend eine Dralleinrichtung oder ein Drallkörper 36 vorgesehen. Mit der Dralleinrichtung 36 wird zugeführter Verbrennungsluft oder wenigstens ein Teil derselben (z.B. der mittlere, zentrale Bereich) ein Drallimpuls verliehen, so dass stromabwärts der Dralleinrichtung 36 eine innere Drallströmung erzeugt wird. Der Durchmesser der Dralleinrichtung 36 und der Abstand zu der Scheibe 32 beeinflussen das Impulsverhältnis zwischen der verdrallten Verbrennungsluft und der zwischen der Dralleinrichtung 36 und Brennerrohr 18 hindurchströmenden unverdrallten Luft. Vorteilhafterweise ist die Dralleinrichtung 36 in Längsrichtung des Brennerrohrs 18 verschiebbar, so dass durch eine Einstellung der Dralleinrichtung 36 relativ zu der Scheibe 32 bzw. den Leiteinrichtungen 34 ein hinsichtlich der im Folgenden beschriebenen Strömungs- und Druckverhältnisse stromaufwärts und stromabwärts der Scheibe 32 und der Leiteinrichtung 34 optimierte Drallströmung erzeugt wird.Upstream of the fuel nozzles 24 and 26, a swirl device or a swirl body 36 is provided on the double-walled tube 12 in a circumferential manner. With the swirl device 36, supplied combustion air or at least a part thereof (eg, the central, central area) imparted a swirl pulse, so that an internal swirl flow is generated downstream of the swirl device 36. The diameter of the swirling device 36 and the distance to the disc 32 affect the pulse ratio between the twisted combustion air and the untwisted air flowing between the swirling device 36 and the burner tube 18. Advantageously, the swirl device 36 is displaceable in the longitudinal direction of the burner tube 18, so that an adjustment of the swirl device 36 relative to the plate 32 or the guide devices 34 provides a flow characteristic which is described below. and pressure ratios upstream and downstream of the disc 32 and the guide 34 optimized swirl flow is generated.

Insbesondere bei Betrieb mit flüssigem Brennstoff geht der Drallimpuls zumindest teilweise auf den aus der Düse 26 austretenden Brennstoffspray über.In particular, when operating with liquid fuel of the swirl pulse is at least partially on the emerging from the nozzle 26 fuel spray.

Stromaufwärts der Dralleinrichtung 36 ist ein Pilotbrenner oder Stützbrenner 38 angeordnet. Der Pilotbrenner 38 wird insbesondere bei Teillastbetrieb verwendet, um Verbrennungsgase abzugeben, die für eine Erwärmung bis hin zu einer Initialzündung von mittels der Brennstoffdüsen 24 und/oder 26 abgegebenen Brennstoffs sorgen können. Diese "Vorbehandlung" von Brennstoff dient insbesondere zur zusätzlichen Stabilisierung einer im Folgenden detaillierter beschriebenen, vom Brennkopf 2 beabstandet ausgebildeten Flammenfront.Upstream of the swirl device 36, a pilot burner or support burner 38 is arranged. The pilot burner 38 is used, in particular, at partial load operation to dispense combustion gases that can provide heating up to initiation of fuel output by the fuel nozzles 24 and / or 26. This "pretreatment" of fuel is used in particular for additional stabilization of a flame front, which is described in more detail below and is formed from the combustion head 2.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Betrieb des erfindungsgemäßen Brennkopfs werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 detaillierter erläutert.An embodiment of the method according to the invention and the operation of the burner head according to the invention are explained in more detail below with reference to FIG. 2.

Fig. 2 stellt schematisch das die Verwendung des Brennkopfs 2 von Fig. 1a und 1b in einer in Fig. 2 angedeuteten Feuerungsanlage dar. Aufgrund der hier angenommenen rotationssymmetrischen Konstruktion der Feuerungsanlage und des Brennkopfs 2 sowie der beim Betrieb auftretenden Zustände ist Fig. 2 eine bezüglich einer Symmetrieachse 40 schematische Schnittdarstellung.FIG. 2 schematically illustrates the use of the combustion head 2 of FIGS. 1a and 1b in a firing plant indicated in FIG. 2. Due to the rotationally symmetrical construction of the combustion plant and the combustion head 2 assumed here and the states occurring during operation, FIG with respect to an axis of symmetry 40 schematic sectional view.

Der Brennkopf 2, genauer ein stromabwärts gelegener Bereich des Brennerrohrs 18 ragt in einen Brennraum 42. Der Brennraum 42 ist durch Wände 44 begrenzt.The combustion head 2, more precisely a downstream region of the burner tube 18, projects into a combustion chamber 42. The combustion chamber 42 is bounded by walls 44.

Im Betrieb verursacht die die Scheibe 32 und die Leiteinrichtungen 34 anströmende Verbrennungsluft, dass sich an der Scheibe 32 und an den Leiteinrichtungen 34 abstromseitig, das heißt an den in dem Brennraum 42 weisenden Seiten der Scheibe 32 und der Leiteinrichtungen 34, Unterdruckzonen mit Wirbelgebieten ausbilden. Insbesondere bilden sich an jeder Leiteinrichtung 34 zwei gegenläufige Wirbelzöpfe 46 und 48 aus, die bis weit in eine Flammenfront 50 reichen können, die sich stromabwärts des Brennkopfs 2 und beabstandet von diesem ausbildet. Die Unterdruckzonen und Wirbelgebiete, insbesondere die Wirbelzöpfe 46 und 48, sorgen für eine intensive, brennrauminterne Rückführung von im Brennraum 42 vorhandenen Gasen bzw. Abgasen, die bei Verbrennung von mittels des Brennkopfs 2 zugeführten Brennstoffs entstehen. Gleichzeitig sorgen die Wirbelgebiete für eine intensive Vermischung von rückgeführten Verbrennungsabgasen und zugeführtem Brennstoff.In operation, the combustion air flowing against the disc 32 and the guide means 34 causes, on the disc 32 and on the guide means 34 downstream, the means at the side facing in the combustion chamber 42 sides of the disc 32 and the guide means 34, form negative pressure zones with fluidized areas. In particular, two counter-rotating swirl pots 46 and 48 are formed on each baffle 34, which can extend far into a flame front 50 which is formed downstream of the burner head 2 and spaced therefrom. The vacuum zones and fluidized areas, in particular the vortex chambers 46 and 48, provide for an intensive, combustion chamber internal recirculation of gases or exhaust gases present in the combustion chamber 42, which are formed during combustion of fuel supplied by the combustion head 2. At the same time, the fluidized areas provide for intensive mixing of recirculated combustion exhaust gases and supplied fuel.

Bei dem Brennkopf 2 bildet sich die Flammenfront 50 nicht unmittelbar am Brennkopf 2 selbst aus, sondern von diesem beabstandet, "frei" in dem Brennraum 42. Die vom Brennkopf 2 beabstandete Flammenfront 50 ermöglicht eine Vermischung von rückgeführten Verbrennungsabgasen und zugeführtem Brennstoff, wodurch die Flammentemperatur herabgesetzt und bei Verbrennung entstehende Stickoxide reduziert werden. Des Weiteren ermöglicht die vom Brennkopf 2 beabstandete Flammenfront 50 eine im Folgenden detaillierter erläuterte Aufbereitung von Brennstoff.In the case of the combustion head 2, the flame front 50 does not form directly on the combustion head 2 itself, but is "free" in the combustion chamber 42. The flame front 50, which is spaced from the combustion head 2, permits mixing of recirculated combustion exhaust gases and supplied fuel, as a result of which the flame temperature reduced and resulting in combustion nitrogen oxides are reduced. Furthermore, the flame front 50, which is at a distance from the combustion head 2, makes it possible to prepare fuel in more detail below.

Aufgrund seines Austrittsimpulses sowie der oben genannten Unterdruckzonen und Wirbelgebieten gelangt mittels der Brennstoffdüsen 24 und/oder 26 (letztere in Fig. 2 nicht gezeigt) zugeführter Brennstoff in die Bereiche des Brennraums 42, in denen der Wirbelzopf 48 vorhanden ist. Dieser Bereich wird im Folgenden als äußere Rückführungszone bezeichnet. In der äußeren Rückführungszone kommt es zu Ausbildung einer starken Brennstoffanreicherung mit unterstöchiometrischer, reduzierend wirkender Atmosphäre.Due to its discharge pulse and the above-mentioned negative pressure zones and fluidized areas, fuel supplied by means of the fuel nozzles 24 and / or 26 (the latter not shown in FIG. 2) reaches the regions of the combustion chamber 42 in which the vortex plug 48 is present. This area is referred to below as the outer recirculation zone. In the outer recirculation zone there is formation of a strong fuel enrichment with a substoichiometric, reducing acting atmosphere.

Im Fall eines flüssigen Brennstoffs, beispielsweise Öl, ist Brennstoff in der äußeren Rückführungszone verglichen mit dem Stand der Technik bereits stärker vergast, weil aufgrund der Unterdruckzonen und Wirbelgebiete abströmseitig der Scheibe 32 und der Leiteinrichtungen 34 rückgeführte Verbrennungsabgase am Ende 30 des Brennerrohrs 18 umlaufend eingesogen werden.In the case of a liquid fuel, such as oil, fuel in the outer recirculation zone is already more gasified compared to the prior art, because of the Vacuum zones and vortex regions downstream of the disc 32 and the guide means 34 recirculated combustion exhaust gases at the end 30 of the burner tube 18 are sucked circumferentially.

Im Allgemeinen, aber insbesondere im Fall gasförmigen Brennstoffs, der mittels Brennstoffdüsen 24 zugeführt wird, kommt es in der äußeren, den Brennkopf umgebenden Rückführungszone - neben der oben beschriebenen brennrauminternen Abgasrückführung insbesondere inerter Verbrennungsabgase und deren Vermischung mit Brennstoff - zu einer zur Aufbereitung und/oder Zerlegung von Brennstoff.In general, but in particular in the case of gaseous fuel, which is supplied by means of fuel nozzles 24, it comes in the outer, surrounding the combustion head return zone - in addition to the above-described combustion chamber internal exhaust gas recirculation especially inert combustion exhaust gases and their mixing with fuel - for a treatment and / or Disassembly of fuel.

Im Speziellen kommt es in der äußeren Rückführungszone zu einer Aufspaltung von Brennstoffmolekülen in Radikale und zu einer wenigstens teilweisen Oxidation von Brennstoff.In particular, there is a splitting of fuel molecules into radicals in the outer recirculation zone and at least a partial oxidation of fuel.

Versuche mit einem erfindungsgemäßen Brennkopf mit einer Leistung von etwa 2300 kW haben in Bereichen um den Brennkopf herum unter anderem folgende Messergebnisse geliefert:

CO2:
etwa 11,3 Vol.-%
O2:
etwa 0,1 Vol.-%%
CO:
mehr als etwa 1,0 %Vol.-%
CxHy:
etwa 0,05 ... 0,1 Vol.-%
Experiments with a combustion head according to the invention with a power of about 2300 kW have, inter alia, delivered the following measurement results in areas around the combustion head:
CO 2 :
about 11.3% by volume
O 2 :
about 0.1% by volume
CO:
more than about 1.0% vol.%
C x H y :
about 0.05 ... 0.1 vol.%

In der äußeren Rückführungszone findet sich also ein Gemisch mit geringem Sauerstoffgehalt und hoher Beladung an Kohlenmonoxid (CO) und unverbrannten Kohlenwasserstoffen (CxHy). Dabei wurden wenigstens teilweise höhere CO2-Werte als in bzw. hinter der Flamme am Ende des Brennraums festgestellt. Insgesamt belegen diese und weitere Versuche eine Aufbereitung und/oder Zerlegung von Brennstoff in der äußeren Rückführungszone.In the outer recirculation zone, therefore, there is a mixture with low oxygen content and high loading of carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons (C x H y ). At least partially higher CO 2 values than in or behind the flame at the end of the combustion chamber were found. Overall, these and other experiments prove a treatment and / or decomposition of fuel in the outer recirculation zone.

Entstehende Radikale werden - vermischt mit Abgasen aus der Flamme - wenigstens teilweise von dem Brennkopf 2 angesaugt. Die Radikale sind reaktionsfreudig und entzünden sich wenigstens teilweise stromabwärts des Brennkopfes 2 in Bereichen, in denen sich rückgeführtes Verbrennungsgas mit dem Brennkopf 2 am stromaufwärts gelegenen Ende zugeführter Verbrennungsluft vermischt. Dadurch wird der Sauerstoffpartialdruck der Verbrennungsluft zusätzlich zur Beladung des Verbrennungsluftstromes mit rückgeführten, inerten Verbrennungsgasen gesenkt, bevor sich die Mischung von Verbrennungsluft und rückgeführten Verbrennungsgasen mit Brennstoff vermischen und entzünden kann.Resulting radicals are - at least partially sucked by the combustion head 2 - mixed with exhaust gases from the flame. The radicals are reactive and ignite at least partially downstream of the combustion head 2 in areas where in which recirculated combustion gas mixes with the combustion head 2 at the upstream end of supplied combustion air. Thereby, the oxygen partial pressure of the combustion air is lowered in addition to the loading of the combustion air flow with recirculated, inert combustion gases, before the mixture of combustion air and recirculated combustion gases can mix with fuel and ignite.

Die Radikale und bei der Aufbereitung und/oder Zerlegung von Brennstoff entstehende Reaktionszwischenprodukte (z.B. CH, HCH, CH3, OH und CO) stellen innerhalb von Flammen instabile Reaktionszwischenprodukte dar. Im Vergleich dazu ist es vorteilhaft, z.B. stabile Methanmoleküle (CH4) zur Verbrennung erst in Reaktionszwischenprodukte zu zerlegen, bevor die Verbrennungsendprodukte (z.B. CO2, H2O) durch Abschluss des Verbrennungsprozesses gebildet werden.The radicals and reaction products formed in the processing and / or decomposition of fuel (eg CH, HCH, CH 3 , OH and CO) represent unstable reaction intermediates within flames. In comparison, it is advantageous, for example stable methane molecules (CH 4 ) for First decompose combustion into reaction intermediates before the final combustion products (eg CO 2 , H 2 O) are formed by completing the combustion process.

Eine solche Zerlegung von stabilen Bestandteilen (z.B. Methanmoleküle) in Radikale und ein damit verbundener Oxidationsprozess beginnt mit einer endothermen Reaktion, wie zum Beispiel:

         CH4 → CH3 + H (mit beispielsweise etwa -38 kJ/mol)

Such a decomposition of stable components (eg methane molecules) into radicals and an associated oxidation process starts with an endothermic reaction, such as:

CH 4 → CH 3 + H (with, for example, about -38 kJ / mol)

Aus diesem Grund läuft die Verbrennung der mit rückgeführtem, inerten Verbrennungsabgas verdünnten brennbaren Bestandteile stromab des Brennkopfes 2 einerseits langsam genug ab, um die Bildung von Bereichen mit hohen (Verbrennungs)-Temperaturen zu vermeiden. Andererseits läuft diese Verbrennung schnell genug, um die von dem Brennkopf 2 beabstandete Flammenfront 50 durch Oxidationswärme thermisch zu stabilisieren und den Sauerstoffpartialdruck der Mischung von Verbrennungsluft und rückgeführtem Verbrennungsabgas durch die Bindung von Sauerstoff für die Oxidation der Radikale und teilverbrannter Bestandteile (insbesondere teilverbrannte Gase) zu senken.For this reason, the combustion of the combustible constituents diluted with recirculated inert combustion exhaust gas downstream of the combustion head 2, on the one hand, proceeds slowly enough to avoid the formation of regions with high (combustion) temperatures. On the other hand, this combustion proceeds fast enough to thermally stabilize the flame front 50 spaced from the combustion head 2 by heat of oxidation and the oxygen partial pressure of the mixture of combustion air and recirculated combustion exhaust gas through the binding of oxygen for the oxidation of the radicals and partially combusted constituents (especially partially combusted gases) reduce.

Durch die Einsaugung von Inertgasen und Radikalen bzw. teilverbrannter Gase in den Unterdruckzonen der Leiteinrichtungen 34 und der Scheibe 32 wird nur eine geringe Mischenergie zur Durchmischung der Stoffströme benötigt, weil der Mischvorgang zumindest teiweise vor dem Beginn des Verbrennungsvorganges - und damit in einer vergleichsweise kalten Zone durchgeführt wird. In dieser haben die Stoffströme eine niedrige Viskosität. Die Viskosität von Luft und Abgas steigt bekanntlich mit der Temperatur stark an, so dass die Einmischung von Abgasen direkt in den Flammenbereich wesentlich höhere Mischenergien erforderlich machen würde.By the suction of inert gases and radicals or partially combusted gases in the vacuum zones of the guide devices 34 and the disc 32 only a small mixing energy for mixing the streams is needed because the mixing process at least partially before the start of the combustion process - and thus in a relatively cold zone is carried out. In this, the material flows have a low viscosity. The viscosity of air and exhaust gas is known to increase strongly with temperature, so that the incorporation of exhaust gases directly into the flame region would require significantly higher mixing energies.

Der Anteil von reduktiv wirkendem CO in dem rückgeführten Verbrennungsabgas verhindert die Ausbildung einer heißen Flammenbildung, weil CO verglichen mit Methan eine niedrigere laminare Flammengeschwindigkeit besitzt. Die Flammentemperatur wird zusätzlich verringert, wodurch die Menge bei der Verbrennung entstehender Stickoxide auf einem niedrigen Niveau gehalten werden kann. Dies wird durch Versuche bestätigt, bei denen auch bei hoher Brennraumbelastung geringste Stickoxidmengen festgestellt wurden - welche deutlich niedriger sind, als diejenigen der bekannten Verfahren. Ferner läuft die Verbrennung verglichen mit bekannten Ansätzen stabiler ab, insbesondere fehlen die bei hohen Rückführungsraten von Verbrennungsabgasen im Allgemeinen üblichen Pulsationen bei der Verbrennung.The proportion of reductive CO in the recirculated combustion exhaust gas prevents formation of hot flame because CO has a lower laminar flame velocity compared to methane. The flame temperature is additionally reduced, whereby the amount of nitrogen oxides produced during the combustion can be kept at a low level. This is confirmed by tests in which even at high combustion chamber load least amounts of nitrogen oxide were found - which are significantly lower than those of the known methods. Furthermore, the combustion proceeds more stably compared with known approaches, in particular, the combustion pulsations which are generally customary at high recirculation rates of combustion exhaust gases are absent.

Die obigen Ausführungen bezüglich der äußeren Rückführungszone gelten auch für die Bereiche im Brennraum 42, in denen sich der Wirbelzopf 46 ausbildet. Diese Bereiche werden im Folgenden zusammenfassend als innere Rückführungszone bezeichnet.The above statements with regard to the outer return zone also apply to the areas in the combustion chamber 42 in which the vortex plug 46 is formed. These areas are collectively referred to as the inner recirculation zone.

Dort, insbesondere im Bereich zwischen dem 2 Brennkopf und der Flammenfront 50, ist die Kreuzung der Stoffströme äußerst wirkungsvoll. Während der Brennstoff durch die Brennstoffdüsen 24 und/oder 26 unter einem Winkel in radialer Richtung von der Längsachse Brennkopfs 2 weg zur äußeren Rezirkulationszone strömt, wird rückgeführtes Verbrennungsabgas im Wesentlichen durch die Anordnung der Leiteinrichtungen 34 in die Kernzone der Flamme in Nähe der Flammenachse gelenkt. Damit entsteht ein brennrauminterner Brennstoff-Aufbereitungsmechanismus, der die Bildung und Oxidation von Radikalen räumlich trennt. Wie oben erwähnt, kommt es damit in der bzw. den Rückführungszonen um den Brennkopf 2 herum, welche durch die Brennraumwände 44, den Brennkopf 2 und die Flammenfront 50 gebildet werden, neben der Rückführung von Abgasen aus der Flamme auch zu einer (thermischen) Brennstoffaufbereitung.There, especially in the area between the 2 burner head and the flame front 50, the crossing of the material flows is extremely effective. While the fuel passes through the fuel nozzles 24 and / or 26 at an angle in the radial direction from the longitudinal axis of the combustion head 2 to the outer recirculation zone recirculated exhaust gas is directed substantially by the arrangement of the nozzles 34 in the core zone of the flame in the vicinity of the flame axis. This creates a combustion chamber internal fuel processing mechanism that spatially separates the formation and oxidation of radicals. As mentioned above, in addition to the recirculation of exhaust gases from the flame, the return head (s) around the combustion head 2 formed by the combustion chamber walls 44, the combustion head 2 and the flame front 50 also undergo (thermal) fuel treatment ,

Die vorliegende Erfindung ermöglicht verglichen mit dem Stand der Technik einer weitere Senkung von Stickoxiden in Abgasen von Feuerungsanlagen, insbesondere bei Gas-, Heizöl- und Mehrstoffbrennern, durch die oben beschriebene Brennstoffaufbereitung und/oder Brennstoffzerlegung insbesondere in Radikale in den Bereichen erreicht, in die Verbrennungsgase zum Zusammenwirken mit zugeführtem Brennstoff rückgeführt werden.The present invention allows compared to the prior art, a further reduction of nitrogen oxides in exhaust gases of combustion plants, especially in gas, fuel oil and multi-fuel burners, achieved by the above-described fuel treatment and / or fuel decomposition in particular in radicals in the areas in the combustion gases be returned to interact with supplied fuel.

Ferner verbessert die vorliegende Erfindung die Stabilität der "freien" Flammenfront, insbesondere wenn im Teillastbetrieb ein Pilotbrenner verwendet wird, um eine Vorerwärmung bis hin zu einer Initialzündung von Brennstoff zu erreichen.Further, the present invention improves the stability of the "free" flame front, especially when a pilot burner is used in partial load operation to achieve preheat to fuel priming.

Im Fall flüssigen Brennstoffs vermindert die vorliegende Erfindung außerdem die Rußbildung insbesondere in den Bereichen, in die Verbrennungsgase des Brennraums rückgeführt werden, weil die Rücksaugung und/oder Einmischung der Verbrennungsgase umlaufend am inneren Rand der Scheibe 32 sowie zusätzlich an den Kanten der Leiteinrichtungen 34 erfolgt. Dadurch wird die Vorvergasung des Brennstoffsprays wesentlich verbessert und die Vermischung der rezirkulierten Gase mit der Verbrennungsluft intensiviert.In the case of liquid fuel, the present invention also reduces the formation of soot, especially in the areas in which combustion gases of the combustion chamber are recycled, because the recirculation and / or mixing of the combustion gases circumferentially on the inner edge of the disc 32 and in addition to the edges of the guide 34 takes place. As a result, the pre-gasification of the fuel spray is substantially improved and intensifies the mixing of the recirculated gases with the combustion air.

Claims (32)

Brennkopf zur Verbrennung von Brennstoff mit einer vom Brennkopf beabstandeten Flammenfront stromabwärts, umfassend: - ein Brennerrohr (18), das ein stromabwärts gelegenes offenes Ende (30) aufweist, das zur Anordnung in einem Brennraum vorgesehen ist, - wenigstens eine am stromabwärts gelegenen Ende (30) angeordnete Leiteinrichtung (32; 34), die sich unter einem ersten Winkel radial nach innen erstreckt, und - wenigstens eine im oder am Brennerrohr (18) vorgesehene Brennstoffdüse (24; 26), die angeordnet und/oder ausgebildet ist, um Brennstoff am stromabwärts gelegenen Ende (30) unter einem zweiten Winkel radial nach außen in Richtung stromabwärts und in Richtung auf die wenigstens eine Leiteinrichtung (32; 34) zu in den Brennraum abzugeben. A combustion head for combusting fuel having a flame front spaced from the combustion head downstream, comprising: a burner tube (18) having a downstream open end (30) provided for placement in a combustion chamber, - At least one at the downstream end (30) arranged guide means (32; 34) extending radially inwardly at a first angle, and at least one fuel nozzle (24; 26) provided in or on the burner tube (18) arranged and / or configured to direct fuel at the downstream end (30) radially outward at a second angle and toward the downstream direction at least one guide device (32; 34) to deliver into the combustion chamber. Brennkopf nach Anspruch 1, bei dem - sich mehrere Leiteinrichtungen (34), die von einander beabstandet sind, unter dem ersten Winkel radial nach innen und in Richtung stromabwärts erstrecken. A burner head according to claim 1, wherein - A plurality of guide means (34) which are spaced from each other at the first angle radially inwardly and extend downstream. Brennkopf nach Anspruch 1, bei dem - sich die wenigstens eine Leiteinrichtung (32) radial nach innen und in Richtung senkrecht zur Brennerrohrachse erstreckt. A burner head according to claim 1, wherein - The at least one guide device (32) extends radially inwardly and in the direction perpendicular to the burner tube axis. Brennkopf nach Anspruch 1, bei dem - die wenigstens eine Leiteinrichtung (32) einen geschlossenen Ring umfasst, der sich unter dem ersten Winkel radial nach innen erstreckt. A burner head according to claim 1, wherein - The at least one guide device (32) comprises a closed ring which extends radially inwardly at the first angle. Brennkopf nach Ansprüche, bei dem - die mehreren Leiteinrichtungen (34) Bereiche umfassen, die von einander beabstandet sind und Zwischenräume bilden. A burner head according to claims, wherein - The plurality of guide means (34) comprise regions which are spaced from each other and form spaces. Brennkopf nach Anspruch 5, bei dem - die oder jede Brennstoffdüse (24; 26)) ausgelegt ist, Brennstoff unter dem zweiten Winkel in Richtung der Zwischenräume zwischen den Leiteinrichtungen (34) abzugeben. A burner head according to claim 5, wherein - The or each fuel nozzle (24; 26)) is designed to emit fuel at the second angle in the direction of the spaces between the guide means (34). Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem - die oder jede Brennstoffdüse (24; 26)) ausgelegt ist, gasförmigen Brennstoff abzugeben. A burner head according to any one of the preceding claims, wherein - The or each fuel nozzle (24; 26)) is designed to deliver gaseous fuel. Brennkopf nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem - jede der Brennstoffdüsen (24; 26)) jeweils zwischen einem der Zwischenräume zwischen den Leiteinrichtungen (34) angeordnet ist. A burner head according to any one of claims 5 to 7, wherein - Each of the fuel nozzles (24; 26)) is in each case arranged between one of the intermediate spaces between the guide devices (34). Brennkopf nach einem der Ansprüche 2-8, bei dem - die Leiteinrichtungen (34) jeweils eine delta-förmige Fläche (32) aufweisen. A burner head according to any one of claims 2-8, wherein - The guide means (34) each have a delta-shaped surface (32). Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, mit - einer ringförmigen Scheibe (32), die sich von dem stromabwärts gelegenen Ende (30) radial nach innen erstreckt. Firing head according to one of the preceding claims, with - An annular disc (32) extending radially inwardly from the downstream end (30). Brennkopf nach Anspruch 10, bei dem - sich die wenigstens eine Leiteinrichtung (34) von dem Innenumfang der Scheibe (32) unter dem ersten Winkel radial nach innen erstreckt, oder - die Scheibe (32) wenigstens teilweise von der wenigstens einen Leiteinrichtung (32, 34) umfasst ist. A burner head according to claim 10, wherein - The at least one guide device (34) from the inner periphery of the disc (32) at the first angle extends radially inwardly, or - The disc (32) at least partially from the at least one guide device (32, 34) is included. Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, mit - einer weiteren Brennstoffdüse (26), die ausgelegt ist, Brennstoff unter einem dritten Winkel radial nach außen in Richtung stromabwärts und in Richtung auf die wenigstens eine Leiteinrichtung (32; 34) abzugeben. Firing head according to one of the preceding claims, with - Another fuel nozzle (26) which is designed to deliver fuel at a third angle radially outward in the direction downstream and in the direction of the at least one guide device (32, 34). Brennkopf nach Anspruch 12, bei dem - die weitere Brennstoffdüse (26) ausgelegt ist, flüssigen Brennstoff abzugeben. A burner head according to claim 12, wherein - The further fuel nozzle (26) is designed to deliver liquid fuel. Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, mit - einer Dralleinrichtung (36), die stromaufwärts der Brennstoffdüsen (24, 26) in dem Brennrohr (18) angeordnet ist. Firing head according to one of the preceding claims, with - A swirl means (36) which upstream of the fuel nozzles (24, 26) in the combustion tube (18) is arranged. Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, mit - einem Pilotbrenner (38), der stromaufwärts der Brennstoffdüsen (24, 26) in dem Brennrohr (18) angeordnet ist. Firing head according to one of the preceding claims, with a pilot burner (38) disposed upstream of the fuel nozzles (24, 26) in the combustion tube (18). Brennkopf nach Anspruch 15 soweit von Anspruch 14 abhängig, bei dem - die Dralleinrichtung (36) stromabwärts des Pilotbrenners (38) angeordnet ist. A burner head according to claim 15 as far as dependent on claim 14, wherein - The swirl device (36) downstream of the pilot burner (38) is arranged. Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem - der erste Winkel in einem Bereich zwischen etwa 35° und 65° liegt. A burner head according to any one of the preceding claims, wherein - The first angle is in a range between about 35 ° and 65 °. Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem - der zweite Winkel in einem Bereich zwischen etwa 30° und 60° liegt. A burner head according to any one of the preceding claims, wherein - The second angle is in a range between about 30 ° and 60 °. Verfahren zur Verbrennung von Brennstoff unter Verwendung eines Brennkopfs mit einem Brennerrohr, das ein stromabwärts gelegenes offenes Ende aufweist, das sich in einen Brennraum erstreckt, und wenigstens einer an dem stromabwärts gelegenen Ende angeordneten Leiteinrichtung, die sich unter einem ersten Winkel radial nach innen erstreckt, wobei bei dem Verfahren: - Brennstoff am stromabwärts gelegenen Ende unter einem zweiten Winkel radial nach außen in Richtung stromabwärts und in Richtung auf die wenigstens eine Leiteinrichtung zu in den Brennraum abgegeben wird, und - eine Flammenfront in einem Abstand stromabwärts vor dem Brennkopf erzeugt wird. A method of combusting fuel using a burner head having a burner tube having a downstream open end extending into a combustion chamber and at least one guide disposed at the downstream end extending radially inwardly at a first angle, wherein in the process: - Fuel is discharged at the downstream end at a second angle radially outward in the direction downstream and in the direction of the at least one guide to in the combustion chamber, and - A flame front is generated at a distance downstream of the burner head. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem - der Brennstoff unter dem zweiten Winkel in Richtung von Zwischenräumen zwischwen mehreren Leiteinrichtungen, die von einander beabstandet sind und Zwischenräume bilden, abgegeben wird. The method of claim 19, wherein - The fuel at the second angle in the direction of gaps between a plurality of guide means, which are spaced from each other and form spaces, is discharged. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, bei dem - der Brennstoff so abgegeben wird, dass sich stromabwärts jeder Leiteinrichtung Unterdruckzonen mit einem oder mehreren Wirbelgebieten ausbilden. A method according to claim 19 or 20, wherein - The fuel is discharged so that form downstream of each guide vacuum zones with one or more vortex regions. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, bei dem - der Brennstoff gasförmiger Brennstoff ist. A method according to any one of claims 19 to 21, wherein - The fuel is gaseous fuel. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, bei dem - ein weiterer Brennstoff unter einem dritten Winkel radial nach außen in Richtung stromabwärts und in Richtung auf die wenigstens eine Leiteinrichtung abzugeben. A method according to any one of claims 19 to 22, wherein - To deliver another fuel at a third angle radially outward in the direction downstream and in the direction of the at least one guide. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem - der weitere Brennstoff flüssiger Brennstoff ist. A method according to claim 23, wherein - the other fuel is liquid fuel. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, bei dem stromaufwärts der Brennstoffzufuhr Verbrennungsgas erzeugt wird, das zur Stabilisierung der Flammenfront eine Initialzündung von Brennstoff vor der Flammenfront bewirkt.A method according to any one of claims 19 to 24, wherein combustion gas is generated upstream of the fuel supply to cause initial ignition of fuel in front of the flame front to stabilize the flame front. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, bei dem - der unter dem zweiten Winkel abgegebene Brennstoff in einem Bereich zwischen etwa 30° und 60° abgegeben wird. A method according to any one of claims 19 to 25, wherein - The fuel discharged at the second angle is discharged in a range between about 30 ° and 60 °. Verfahren zur Verbrennung von Brennstoff unter Verwendung eines Brennkopfs mit einem sich teilweise in einen Brennraum erstreckenden Brennerrohr, wobei bei dem Verfahren: - in dem Brennraum bestandet von dem Brennrohr und stromabwärts desselben eine freie Flammenfront erzeugt wird, und - in dem Brennraum Unterdruckzonen mit Wirbelgebieten so ausgebildet werden, dass in dem Brennraum vorhandene Abgase brennraumintern rückgeführt und mit Brennstoff vermischt werden, der über das Brennerrohr am stromabwärts gelegenen Ende unter einem Winkel radial nach außen in Richtung stromabwärts zugeführt wird. A method of combusting fuel using a burner head having a burner tube extending partially into a combustion chamber, the method comprising: - In the combustion chamber existed by the combustion tube and downstream of the same a free flame front is generated, and - Be formed in the combustion chamber vacuum zones with fluidized areas so that in the combustion chamber existing exhaust gases be recirculated within the combustion chamber and mixed with fuel, which is supplied via the burner tube at the downstream end at an angle radially outward in the downstream direction. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem
in den Wirbelgebieten gegenläufige Wirbelzöpfe erzeugt werden.
A method according to claim 27, wherein
in the vortex regions opposite vortex braids are generated.
Verfahren nach Anspruch 28, bei dem
in einer einen äußeren Wirbelzopf umfassenden, äußeren Rückführungszone und/oder einer einen inneren Wirbelzopf umfassenden, inneren Rückführungszone eine Brennstoffanreicherung mit unterstöchiometrischer reduzierend wirkender Atmosphäre erzeugt wird.
The method of claim 28, wherein
In an outer vortex zone comprising an outer return zone and / or an inner return zone comprising an inner vortex zone, fuel enrichment with a substoichiometric reducing atmosphere is generated.
Verfahren nach Anspruch 29, bei dem
in der wenigstens einen Rückführungszone Moleküle des Brennstoffs wenigstens teilweise in Radikale aufgespalten werden und/oder Brennstoff wenigstens teilweise oxidiert wird.
The method of claim 29, wherein
In the at least one recirculation zone, molecules of the fuel are at least partially decomposed into radicals and / or fuel is at least partially oxidized.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem
Radikale zusammen mit rückgeführten Abgasen des Brennraums wenigstens teilweise unter Verwendung des Brennkopfs angesaugt werden.
The method of claim 30, wherein
Radicals are sucked together with recirculated exhaust gases of the combustion chamber at least partially using the combustion head.
Verfahren nach Anspruch 31, bei dem
angesaugte Radikale wenigstens teilweise in Bereichen entzündet werden, in denen sich rückgeführte Abgase des Brennraums mit der am Brennkopf an einem stromaufwärts gelegenen Ende desselben zugeführten Verbrennungsluft vermischen.
A method according to claim 31, wherein
sucked in radicals are at least partially ignited in areas where recirculated exhaust gases of the combustion chamber mix with the combustion air supplied to the combustion head at an upstream end thereof.
EP06013517.5A 2005-08-16 2006-06-29 Burner head and method of combusting fuel Active EP1754937B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005038662A DE102005038662B4 (en) 2005-08-16 2005-08-16 Combustion head and method for burning fuel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1754937A2 true EP1754937A2 (en) 2007-02-21
EP1754937A3 EP1754937A3 (en) 2014-08-20
EP1754937B1 EP1754937B1 (en) 2017-08-09

Family

ID=37433738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06013517.5A Active EP1754937B1 (en) 2005-08-16 2006-06-29 Burner head and method of combusting fuel

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7891971B2 (en)
EP (1) EP1754937B1 (en)
DE (2) DE202005021253U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3940293A1 (en) 2020-07-10 2022-01-19 ELCO Burners GmbH Method for staged combustion of a fuel and combustion head

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005053819A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-16 Khd Humboldt Wedag Gmbh Rotary kiln burner
ATE533995T1 (en) 2007-09-14 2011-12-15 Elco Burners Gmbh BURNER HEAD AND METHOD FOR SINGLE STAGE COMBUSTION OF FUEL IN A COMBUSTION ZONE DISTANCED FROM THE BURNER HEAD
EP2080952A1 (en) * 2008-01-17 2009-07-22 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Burner and method for alternately implementing an oxycombustion and an air combustion
KR20100022145A (en) * 2008-08-19 2010-03-02 삼성전자주식회사 Method of controlling washing machine and motor
DE102017114570B4 (en) 2017-06-29 2021-02-04 MIchael Karlowsky Burner head and combustion process
CN108443874B (en) * 2018-05-21 2024-03-22 温岭市博惠热能设备股份有限公司 Combustor and combustion head thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0347834A2 (en) 1988-06-21 1989-12-27 Walter Dreizler Burner head for a forced-draft gas burner
EP0635676A1 (en) 1993-07-20 1995-01-25 ELCO KLÖCKNER HEIZTECHNIK GmbH Method and burner for the combustion of liquid and gaseous fuels
DE19509219A1 (en) 1995-03-17 1996-09-19 Ulrich Dreizler Method of combusting gas in central heating installation
EP0857915A2 (en) 1997-02-07 1998-08-12 ELCO KLÖCKNER HEIZTECHNIK GmbH Method and burner head for the combustion of liquid and gaseous fuels

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5299930A (en) * 1992-11-09 1994-04-05 Forney International, Inc. Low nox burner
IT1267879B1 (en) * 1994-11-14 1997-02-18 Rbl Spa COMBUSTION HEAD FOR GAS BURNERS WITH REDUCED FLAME TEMPERATURE.
JPH09137916A (en) * 1995-11-16 1997-05-27 Tokyo Gas Co Ltd Low nitrogen oxide generation combustion method and device therefor
ITBO20010178A1 (en) * 2001-03-26 2002-09-26 Riello Spa BURNER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0347834A2 (en) 1988-06-21 1989-12-27 Walter Dreizler Burner head for a forced-draft gas burner
EP0635676A1 (en) 1993-07-20 1995-01-25 ELCO KLÖCKNER HEIZTECHNIK GmbH Method and burner for the combustion of liquid and gaseous fuels
DE19509219A1 (en) 1995-03-17 1996-09-19 Ulrich Dreizler Method of combusting gas in central heating installation
EP0857915A2 (en) 1997-02-07 1998-08-12 ELCO KLÖCKNER HEIZTECHNIK GmbH Method and burner head for the combustion of liquid and gaseous fuels

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3940293A1 (en) 2020-07-10 2022-01-19 ELCO Burners GmbH Method for staged combustion of a fuel and combustion head

Also Published As

Publication number Publication date
US20070042308A1 (en) 2007-02-22
DE202005021253U1 (en) 2007-07-26
DE102005038662A1 (en) 2007-03-01
EP1754937B1 (en) 2017-08-09
EP1754937A3 (en) 2014-08-20
DE102005038662B4 (en) 2007-08-23
US7891971B2 (en) 2011-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0710797B1 (en) Method and device for operating a premix burner
DE60025933T2 (en) BURNING DEVICE FOR TREATMENT OF EXHAUST GAS
EP1723369B1 (en) Premix burner and method for combusting a low-calorific gas
DE60108711T2 (en) Premix burner with low NOx emissions and method therefor
EP1436546B1 (en) Burner for synthesis gas
DE69925176T2 (en) Process for burning coal dust
EP1800062B1 (en) Burner for combustion of a low-calorific fuel gas and method for operating a burner
EP1504222B1 (en) Premix burner
DE19510744A1 (en) Combustion chamber with two-stage combustion
DE4326802A1 (en) Fuel lance for liquid and / or gaseous fuels and process for their operation
EP1754937B1 (en) Burner head and method of combusting fuel
DE3331989A1 (en) METHOD FOR REDUCING NO (DOWN ARROW) X (DOWN ARROW) EMISSIONS FROM THE COMBUSTION OF NITROGENOUS FUELS
EP1800061B1 (en) Burner for fluidic fuels and method for operating such a burner
DE102009003453A1 (en) Combustion tube premixer and method for gas / air mixture formation in a gas turbine
EP0252315B1 (en) Combustion chamber device with a precombustion chamber for an understoichiometric combustion
EP2037173B1 (en) Burner head and method for one-step combustion of fuel in a combustion zone separated from the burner head
EP0602396B1 (en) Method of operating a heat generator
CH682009A5 (en)
DE4215763A1 (en) burner
DE102020118325A1 (en) METHOD OF STAGED COMBUSTION OF A FUEL AND FUEL HEAD
DE2538134C2 (en) Oil burner
DE19704802A1 (en) Device and method for burning fuel
EP0543155B1 (en) Method for a low-pollutant combustion in a power plant boiler
EP0809070A1 (en) Burner with exhaust gas recirculation
DE102022103746A1 (en) Burner system for generating hot gas

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ELCO BURNERS GMBH

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F23C 9/00 20060101ALI20140711BHEP

Ipc: F23D 17/00 20060101AFI20140711BHEP

Ipc: F23C 7/00 20060101ALI20140711BHEP

Ipc: F23D 14/70 20060101ALI20140711BHEP

17P Request for examination filed

Effective date: 20150220

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AXX Extension fees paid

Extension state: AL

Extension state: MK

Extension state: BA

Extension state: HR

Extension state: RS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20150720

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20170301

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 917265

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20170815

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502006015612

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20170809

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171110

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171109

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20171209

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502006015612

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

26N No opposition filed

Effective date: 20180511

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20180629

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20180630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180629

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180629

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180630

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180630

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180629

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180630

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 917265

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20180629

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180629

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20060629

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20170809

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20230621

Year of fee payment: 18

Ref country code: DE

Payment date: 20230620

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20230630

Year of fee payment: 18