EP1754937B1 - Brennkopf und Verfahren zur Verbrennung von Brennstoff - Google Patents

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EP1754937B1
EP1754937B1 EP06013517.5A EP06013517A EP1754937B1 EP 1754937 B1 EP1754937 B1 EP 1754937B1 EP 06013517 A EP06013517 A EP 06013517A EP 1754937 B1 EP1754937 B1 EP 1754937B1
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EP
European Patent Office
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fuel
burner
downstream
combustion
burner head
Prior art date
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EP06013517.5A
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English (en)
French (fr)
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EP1754937A3 (de
EP1754937A2 (de
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
Elco Burners GmbH
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Publication date
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Application filed by Elco Burners GmbH filed Critical Elco Burners GmbH
Publication of EP1754937A2 publication Critical patent/EP1754937A2/de
Publication of EP1754937A3 publication Critical patent/EP1754937A3/de
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Publication of EP1754937B1 publication Critical patent/EP1754937B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/70—Baffles or like flow-disturbing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D17/00—Burners for combustion simultaneously or alternately of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002—Burners for combustion simultaneously or alternately 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 by 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.
  • EP 1 245 901 discloses a burner whose combustion head, which sits within a combustion chamber, has a tubular body to provide a liquid combustion aid.
  • EP 0 774 621 discloses a method and apparatus for achieving low nitrogen output combustion using a burner having an air supply tube terminated at the end by a baffle plate.
  • the burner head has a tubular body for supplying an oxygen carrier to a combustion chamber, at least one conduit for feeding the fuel into the combustion chamber, a converging transition piece at the end of the tubular body and at least one ignition device.
  • the outlet of each conduit is still near an inclined wall surface within the converging transition piece of the conduit of the burner 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 present invention provides a fuel head and method of combusting fuel according to the independent claims.
  • 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 present invention produces a flame front in operation 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 includes a burner tube having a downstream open end adapted for placement in a.
  • a combustion chamber is provided, at least one arranged at the downstream end guide, which at a first angle radially inwardly, 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 at the first angle, or 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 designed 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 burner 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 inward areas 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 an annular guide device, for example, 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, in particular 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 which can be supplied through the burner tube, in particular its central, central region, ie to displace it with a swirl 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 radiating 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 radiating 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.
  • Fig. 1a and 1b show schematic representations of a designated as a whole with 2 burner head.
  • 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, via 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 in Fig. 1a to see, 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.
  • 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.
  • 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 towards 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 burner head 2 of Fig. 1a and 1b in an in Fig. 2 indicated firing system is due to the assumed here rotationally symmetrical construction of the furnace and the combustion head 2 and the conditions occurring during operation Fig. 2 a 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 arise 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.
  • the fuel nozzles 24 and / or 26 (the latter in Fig. 2 not shown) supplied fuel in the areas of the combustion chamber 42 in which the vortex plug 48 is present.
  • This area is referred to below as the outer recirculation zone.
  • the outer recirculation zone In the outer recirculation zone there is formation of a strong fuel enrichment with a substoichiometric, reducing acting atmosphere.
  • 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.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • 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.
    • Hintergrund der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 0 635 676 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 0 857 915 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 1 245 901 offenbart einen Brenner, dessen Verbrennungskopf, der innerhalb einer Verbrennungskammer sitzt, einen röhrenartigen Körper aufweist, um eine flüssige Verbrennungshilfe bereitzustellen.
  • EP 0 774 621 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, um eine Verbrennung mit geringem Stickstoff-Ausstoß zu erzielen, die einen Brenner verwendet, der ein Luftzufuhrrohr aufweist, welches am Ende durch eine Stauscheibe abgeschlossen ist.
  • DE 195 42 373 A1 offenbart einen bekannten Brennerkopf für einen Gasbrenner. Der Brennerkopf hat einen rohrförmigen Körper für die Zuführung eines Sauerstoffträgers in eine Brennkammer, wenigstens eine Rohrleitung für die Zuführung des Brennstoffes in die Brennkammer, ein konvergierendes Übergangsstück am Ende des rohrförmigen Körpers und wenigstens eine Zündeinrichtung. Die Austrittsöffnung jeder Rohrleitung befindet sich in der Nähe einer geneigten Wandfläche noch innerhalb des konvergierenden Übergangsstückes der Rohrleitung des Brennerkopfes.
  • 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.
  • 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.
  • Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegenden Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe einen Brennkopf und Verfahren zur Verbrennung von Brennstoff gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
  • Danach ist der erfindungsgemäße Brennkopf 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.
  • 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.
  • Bevorzugt sind mehrere Leiteinrichtungen vorgesehen, die von einander beabstandet sind, und sich unter dem ersten Winkel radial nach innen und in Richtung stromabwärts erstrecken.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Alternativ oder zusätzlich können mehrere Leiteinrichtungen vorgesehen sein, die wenigstens teilweise so von einander beabstandet sind, dass sich Zwischenräume zwischen den Leiteinrichtungen ergeben.
  • Gemäß 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.
  • 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.
  • 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.
  • Vorzugsweise sind mehrere Brennstoffdüsen am offenen Ende des Brennerrohrs jeweils zwischen einem der Zwischenräume zwischen Leiteinrichtungen angeordnet.
  • Erfindungsgemäß 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.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Scheibe ausgebildet, um wenigstens teilweise als eine Leiteinrichtung zu fungieren, insbesondere radial innen liegende Bereiche der Scheibe. Es ist auch vorgesehen, dass die Scheibe insgesamt als Leiteinrichtung dient und dabei auch die Staufunktion ausübt.
  • 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 stromabwärts erstrecken.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Erfindungsgemäß 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.
  • 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.
  • Vorzugsweise liegt der erste Winkel in einem Bereich zwischen etwa 35° und 65°.
  • Vorzugsweise liegt der zweite Winkel in einem Bereich zwischen etwa 30° und 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Vorzugsweise wird der unter dem zweiten Winkel abgegebene Brennstoff in einem Bereich zwischen etwa 30° und 60° abgegeben.
  • Gemäß 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.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 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.
    Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Fig. 1a und 1b zeigen schematische Darstellungen eines im Ganzen mit 2 bezeichneten Brennkopfs.
  • Der Brennkopf umfasst ein Gehäuse 4, mit dem der Brennkopf 2 beispielsweise an entsprechenden Bereichen und/oder Komponenten einer Feuerungsanlage befestigt werden kann.
  • 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.
  • Gasförmiger Brennstoff wird über den ersten Anschluss 6 einem Brenngasrohr 10 zugeführt, das einen als Doppelmantelrohr 12 ausgebildeten Bereich umfasst.
  • Flüssiger Brennstoff wird über den zweiten Anschluss 8 einem Brennstoffgestänge 14 zugeführt, das teilweise von dem Doppelmantelrohr 12 umschlossen ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Insbesondere bei Betrieb mit flüssigem Brennstoff geht der Drallimpuls zumindest teilweise auf den aus der Düse 26 austretenden Brennstoffspray über.
  • 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.
  • Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Betrieb des erfindungsgemäßen Brennkopfs werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 detaillierter erläutert.
  • 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.
  • Der Brennkopf 2, genauer ein stromabwärts gelegener Bereich des Brennerrohrs 18 ragt in einen Brennraum 42. Der Brennraum 42 ist durch Wände 44 begrenzt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Im Speziellen kommt es in der äußeren Rückführungszone zu einer Aufspaltung von Brennstoffmolekülen in Radikale und zu einer wenigstens teilweisen Oxidation von Brennstoff.
  • 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.-%
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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)

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (28)

  1. Brennkopf zur Verbrennung von Brennstoff mit einer freien Flammenfront, wobei sich die freie Flammenfront stromabwärts des Brennkopfs und von diesem beabstandet stabilisiert, umfassend:
    - ein Brennerrohr (18), das ein stromabwärts gelegenes offenes Ende (30) aufweist, das zur Anordnung in einem Brennraum vorgesehen ist,
    - eine ringförmige Scheibe (32), die sich von dem stromabwärts gelegenen Ende (30) radial nach innen erstreckt,
    - wenigstens eine am stromabwärts gelegenen Ende (30) angeordnete Leiteinrichtung (34), die sich von dem Innenumfang der Scheibe (32) unter einem ersten Winkel radial nach innen erstreckt,
    - 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 in den Brennraum abzugeben, und
    - eine Dralleinrichtung (36), die stromaufwärts der Brennstoffdüsen (24; 26) in dem Brennrohr (18) angeordnet ist.
  2. 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.
  3. Brennkopf nach Anspruch 1, bei dem
    - sich die wenigstens eine Leiteinrichtung (34) radial nach innen und in Richtung senkrecht zur Brennerrohrachse erstreckt.
  4. Brennkopf nach Anspruch 2, bei dem
    - die mehreren Leiteinrichtungen (34) Bereiche umfassen, die von einander beabstandet sind und Zwischenräume bilden.
  5. Brennkopf nach Anspruch 4, bei dem
    - die oder jede Brennstoffdüse (24; 26) ausgelegt ist, Brennstoff unter dem zweiten Winkel in Richtung der Zwischenräume zwischen den Leiteinrichtungen (34) abzugeben.
  6. Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem
    - die oder jede Brennstoffdüse (24; 26) ausgelegt ist, gasförmigen Brennstoff abzugeben.
  7. Brennkopf nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem
    - jede der Brennstoffdüsen (24; 26) jeweils zwischen einem der Zwischenräume zwischen den Leiteinrichtungen (34) angeordnet ist.
  8. Brennkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem
    - die Leiteinrichtungen (34) jeweils eine delta-förmige Fläche aufweisen.
  9. 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 in den Brennraum abzugeben.
  10. Brennkopf nach Anspruch 9, bei dem
    - die weitere Brennstoffdüse (26) ausgelegt ist, flüssigen Brennstoff abzugeben.
  11. Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, mit
    - einem Pilotbrenner (38), der stromaufwärts der Brennstoffdüsen (24, 26) in dem Brennrohr (18) angeordnet ist.
  12. Brennkopf nach Anspruch 11, bei dem
    - die Dralleinrichtung (36) stromabwärts des Pilotbrenners (38) angeordnet ist.
  13. Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem
    - der erste Winkel in einem Bereich zwischen 35° und 65° liegt.
  14. Brennkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem
    - der zweite Winkel in einem Bereich zwischen 30° und 60° liegt.
  15. Verfahren zur Verbrennung von Brennstoff unter Verwendung eines Brennkopfs umfassend:
    - ein Brennerrohr, das ein stromabwärts gelegenes offenes Ende aufweist, das sich in einen Brennraum erstreckt,
    - eine ringförmigen Scheibe, die sich von dem stromabwärts gelegenen Ende radial nach innen erstreckt,
    - wenigstens eine an dem stromabwärts gelegenen Ende angeordneten Leiteinrichtung, die sich vom Innenumfang der Scheibe unter einem ersten Winkel radial nach innen erstreckt,
    - wenigstens eine im oder am Brennerrohr vorgesehene Brennstoffdüse, die angeordnet und/oder ausgebildet ist, um 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 abzugeben, und
    - eine Dralleinrichtung, die stromaufwärts der Brennstoffdüsen in dem Brennrohr angeordnet ist,
    wobei bei dem Verfahren:
    - Brennstoff am stromabwärts gelegenen Ende unter einem zweiten Winkel radial nach außen in Richtung stromabwärts in den Brennraum abgegeben wird, und
    - eine freie Flammenfront erzeugt wird, wobei sich die freie Flammenfront stromabwärts des Brennkopfs und von diesem beabstandet stabilisiert.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem
    - der Brennstoff unter dem zweiten Winkel in Richtung der Zwischenräume zwischen mehreren Leiteinrichtungen, die von einander beabstandet sind und Zwischenräume bilden, abgegeben wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem
    - der Brennstoff so abgegeben wird, dass sich stromabwärts jeder Leiteinrichtung Unterdruckzonen mit einem oder mehreren Wirbelgebieten ausbilden.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem
    - der Brennstoff gasförmiger Brennstoff ist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem
    - ein weiterer Brennstoff unter einem dritten Winkel radial nach außen in Richtung stromabwärts in den Brennraum abgegeben wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem
    - der weitere Brennstoff flüssiger Brennstoff ist.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, bei dem stromaufwärts der Brennstoffzufuhr Verbrennungsgas erzeugt wird, das zur Stabilisierung der Flammenfront eine Initialzündung von Brennstoff vor der Flammenfront bewirkt.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, bei dem
    - der unter dem zweiten Winkel abgegebene Brennstoff in einem Bereich zwischen 30° und 60° abgegeben wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 15, wobei 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,
  24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem
    in den Wirbelgebieten gegenläufige Wirbelzöpfe erzeugt werden.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, 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.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem
    in der wenigstens einen Rückführungszone Moleküle des Brennstoffs wenigstens teilweise in Radikale aufgespalten werden und/oder Brennstoff wenigstens teilweise oxidiert wird.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem
    Radikale zusammen mit rückgeführten Gasen des Brennraums wenigstens teilweise unter Verwendung des Brennkopfs angesaugt werden.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem
    angesaugte Radikale wenigstens teilweise in Bereichen entzündet werden, in denen sich rückgeführte Gase des Brennraums mit der vom Brennkopf zugeführten Verbrennungsluft am stromaufwärts gelegenen Ende desselben vermischt werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020118325A1 (de) 2020-07-10 2022-01-13 Elco Burners Gmbh Verfahren zur gestuften verbrennung eines brennstoffes und brennkopf

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005053819A1 (de) * 2005-11-11 2007-05-16 Khd Humboldt Wedag Gmbh Drehofenbrenner
ATE533995T1 (de) 2007-09-14 2011-12-15 Elco Burners Gmbh Brennerkopf und verfahren zur einstufigen verbrennung von brennstoff in einer vom brennerkopf beabstandeten verbrennungszone
EP2080952A1 (de) * 2008-01-17 2009-07-22 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Brenner und Verfahren zur abwechselnden Durchführung von Sauerstoffverbrennung und Luftverbrennung
KR20100022145A (ko) * 2008-08-19 2010-03-02 삼성전자주식회사 세탁기 및 모터의 제어 방법
DE102017114570B4 (de) 2017-06-29 2021-02-04 MIchael Karlowsky Brennerkopf und Verbrennungsverfahren
CN108443874B (zh) * 2018-05-21 2024-03-22 温岭市博惠热能设备股份有限公司 一种燃烧器及其燃烧头
JP2024004883A (ja) * 2022-06-29 2024-01-17 株式会社Ihi 燃焼装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19542373A1 (de) * 1994-11-14 1996-05-15 Rbl Spa Brennerkopf für Gasbrenner

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE58904315D1 (de) * 1988-06-21 1993-06-17 Dreizler Walter Dipl Ing Fh Brennerkopf fuer einen geblaesegasbrenner.
US5299930A (en) * 1992-11-09 1994-04-05 Forney International, Inc. Low nox burner
DE4324298C2 (de) * 1993-07-20 1999-01-21 Elco Kloeckner Heiztech Gmbh Verfahren zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen in Feuerungsanlagen und Brenner zur Durchführung des Verfahrens
DE19509219C2 (de) * 1995-03-17 2003-07-24 Ulrich Dreizler Verfahren, bzw. Brennerkopf zum Verbrennen von Brenngas
JPH09137916A (ja) * 1995-11-16 1997-05-27 Tokyo Gas Co Ltd 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置
DE19704721B4 (de) * 1997-02-07 2006-08-17 E.C.B. Gmbh Verfahren und Brennkopf zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen
ITBO20010178A1 (it) * 2001-03-26 2002-09-26 Riello Spa Bruciatore

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19542373A1 (de) * 1994-11-14 1996-05-15 Rbl Spa Brennerkopf für Gasbrenner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020118325A1 (de) 2020-07-10 2022-01-13 Elco Burners Gmbh Verfahren zur gestuften verbrennung eines brennstoffes und brennkopf

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