EP3120074B1 - Device for the thermal post-combustion of exhaust air - Google Patents
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- EP3120074B1 EP3120074B1 EP15712287.0A EP15712287A EP3120074B1 EP 3120074 B1 EP3120074 B1 EP 3120074B1 EP 15712287 A EP15712287 A EP 15712287A EP 3120074 B1 EP3120074 B1 EP 3120074B1
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- F23C2202/20—Premixing fluegas with fuel
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- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/07002—Premix burners with air inlet slots obtained between offset curved wall surfaces, e.g. double cone burners
Definitions
- the invention relates to a device with an industrial plant and a post-combustion device according to the preamble of claim 1.
- KBA-MetalPrint from 03/2008 is known with the "thermal exhaust air cleaning TNV" a device for thermal post-combustion of exhaust air with a burner whose burner cone opens in the axial direction of the burner to the downstream cone opening in a funnel shape , The burner is arranged with at least the burner cone in a space upstream of a combustion chamber and surrounded by exhaust air to be treated. In the upstream of the burner exhaust gas stream is provided with the clean gas flow heat energy exchanging shell and tube heat exchanger.
- the DE 37 38 141 A1 discloses a burner whose burner cone surrounds a fuel nozzle tube.
- the cone has in its truncated cone jacket-shaped opening wall portion through openings, through which exhaust gas from a leading the exhaust gas and surrounding the cone channel can flow into the cone interior.
- exhaust gas flows into the combustion chamber through an annular gap formed between the combustion chamber diaphragm and the cone.
- the burner cone is made of so-called engineering ceramics, in particular of silicon infiltrated silicon carbide.
- the DE 41 13 681 A1 and the DE 195 45 310 A1 reveal to DE 196 54 009 A1 comparable burner designs, wherein the radial injection into the tangential inlet openings in the DE 41 13 681 A1 However, via radially directed openings in parallel to the inlet openings extending supply channels takes place. Again, for gas turbine or atmospheric furnaces return of a portion of the exhaust gas in the fresh air supplied to form the combustion air can be beneficial.
- the DE 195 45 310 A1 are provided to form the burner cone several, in the representation of an embodiment, four conical shell-shaped part body. The sub-cone axes of the sub-cone shells lie on a common cone axis, so that results in a broken by inlet channels straight cone shroud line.
- the DE 195 45 309 A1 discloses a premix burner to be used for example in a gas turbine group with two conical shell-shaped partial bodies, which form between them slot-like tangential inlet openings for the entry of compressed combustion air generated in a compressor.
- gaseous fuel is injected in the area of the tangential entry slots. If, at partial load, operation is not ensured solely by injection in the region of the slots, fuel is additionally injected via a nozzle via a lance in the area of the return flow zone, thereby avoiding pulsation between full-load and part-load operation.
- In a cavity between the lance tube limiting the lance and the coaxial in this arranged fuel tube flows combustion air to the opening in the region of the backflow lance head.
- CH 684 962 A5 discloses a burner for operating an internal combustion engine, a combustion chamber of a gas turbine group or a firing plant with a burner cone also formed by part cone body, wherein fuel is injected in the region of the tangential inlet slots. If required, in addition to the tangential introduction, axial combustion air may at most be introduced into the conical cavity downstream of the ignition electrodes.
- the DE 102 05 428 A1 relates to a burner for a heat generator. Flow obstacles are provided in the outlet of the burner.
- the WO 2006/048405 A1 relates to a burner for a heat generator. On the output side of the burner cone transition channels forming baffles are provided in the flow path of the exiting fuel gas flow
- the US Pat. No. 6,599,121 B2 relates to a burner of a turbo-power machine with a plurality of cone part shells, wherein provided in the intervening slots combustion air with fuel and is introduced tangentially into the cone interior.
- a partial cross-sectional taper is provided in the axial course of the cone flow by appropriate shaping or internals in at least one peripheral portion, through which the flow profile is deformed.
- the cross section tapering peripheral portion extends in a downstream last third of the burner cone by 2 ° to 45 °, in particular 5 ° to 15 °, inclined to the burner axis.
- a firing plant which consists essentially of a combustion chamber with a premix burner. This is due to the combustion
- the flue gas produced by the fuel is passively returned.
- the burner cone comprises two tangential inlets formed by displacement of two conical partial bodies for the entry of the combustion air. Fresh air is supplied to the burner axially in the foot region and radially in the cone region as a tangential flow, which tears flue gas into the burner interior via the suction effect of jet injectors.
- fuel nozzles are provided in the area of the tangential entrances.
- the DE 100 22 969 A1 relates to a burner for operating an aggregate to produce a hot gas with a burner cone formed by two fan-shaped part conical body.
- a variety of flow obstacles protrude into the flow.
- openings for the supply of fuel may be provided in the region of the tangential air openings.
- the EP 0 780 630 A2 relates to a burner for a heat generator.
- the burner comprises a conical swirl generator and a fuel nozzle.
- the burner cone comprises two tangential inlets formed by displacement of two conical partial bodies for the entry of the combustion air.
- the latter can be enriched with recirculated exhaust gas for preheating.
- radially or quasi-radial arranged openings are provided, through which a purge air flows into the cross-section induced by the size of the fuel nozzle.
- the JP 2004 053 048 A discloses a premix burner, wherein appear to be provided in an end face bounding the cone foot of axial bores, which open on the other side in a pilot mixed gas line.
- the cone comprises windows through which a main fuel gas mixture flows from the outside into the interior of the cone.
- the US 2007/0254254 A1 relates to a conical cyclone oxidation burner, which the side of its smaller cross-section of coal-containing gas from a pyrolysis plant is supplied.
- the interior of the cone-shaped burner basket can in the region of the cone wall via hoses fuel z. B. be supplied in the form of propane.
- rings of openings are provided on the inside of deflection flaps for generating a cyclonic flow.
- the DE 198 48 661 A1 relates to a thermal afterburner, wherein a burner is arranged with its cone in the exhaust stream. In the conical jacket openings are provided through which the exhaust air flows into the interior. To form a swirl flow, the most downstream openings on inwardly projecting Abluftleitieri.
- the GB 1 276 199 A relates to a thermal post-combustion system contaminated exhaust air with a burner in the exhaust air flow and comprehensive radial openings comprehensive.
- EP 0 436 113 A1 discloses a burner of a furnace, which in addition to fresh air from the burner recirculated flue gas is supplied.
- the invention has for its object to provide a device with an industrial plant and a Nachverbrennungsvorraum.
- the achievable with the present invention consist in particular that a post-combustion of exhaust air is possible, which works very effective and energy efficient and yet meets high standards in terms of pollutant levels.
- For high efficiency contributes, for example, a preheating nachverbireden the exhaust air to z.
- temperatures> 500 ° C and / or for the mixing of the exhaust air to be cleaned with the fuel gases favorable flow guidance of the exhaust air and / or fuel flows.
- the flame despite possibly additional radial air inlet stabilizing - swirl flow can be an embodiment of the burner cone with tangential Lucaseintriffsöffitch. These may preferably by forming the Brennerkonusmantels or at least a portion with radial symmetry, in particular fan-like and / or twisted arrangement of several, for. B. more than two, preferably four, wall sections of a single or preferably multi-part running wall formed.
- the formation of the wall protecting from excessively high temperatures air basket can advantageously be due to radial air inlet openings in the wall and / or in particular by an air inlet from the base and / or result from the cone shape or at least encouraged.
- an annular sheath flow forming the air basket can in an advantageous development between the foot-side front end of the cone shell and an annular, the frontal burner nozzle profile surrounding additional guide element, for. B. baffle, done.
- the air basket can instead or preferably in addition to the axial supply air flow and / or the swirl flow and / or the preferred cone geometry, d. H. the shell-like structure and / or the conicity, radial air inlet openings, for example as injector, be provided in the cone sheath.
- the or part of the injector openings may be variable in their degree of opening in order to adjust the air flow and the sheath flow can.
- the burner cone can, in particular in addition to the axial supply air flow and / or the swirl flow and / or the shell-like conical structure and / or the taper and / or, the radial air inlet openings and / or the flow obstacles comprise a downstream end plate through which a necessary pressure difference in the cone interior and / or termination of tangential inlet openings is effected.
- Burner and Nachverbrennungsvoriques are z. B. executed in such a way that during operation of the burner, the exhaust air to a temperature level of> 600 ° C, especially greater 650 ° C, preferably> 700 ° C, z. B. about 750 ° C are heated at which the pollutants, eg. As hydrocarbons, decompose with the oxygen from the exhaust air in CO / CO 2 and water.
- the pollutants eg. As hydrocarbons, decompose with the oxygen from the exhaust air in CO / CO 2 and water.
- the z. B. a significant and / or compared to the z. B. in Germany applicable limits contains increased hydrocarbon load.
- the exhaust gas or exhaust air stream to be treated and / or surrounding the burner cone contains at least 5 g / m 3 of hydrocarbon compounds.
- a heat exchange is provided in the clean gas flow, by means of which thermal energy can be delivered to a fluid flow for a process or for heating the system which delivers the exhaust air to be purified.
- a device 01 for thermal aftertreatment, in particular for post-combustion, of a gaseous, for example polluted fluid stream 02, z. B. a Nachverbrennungsvorraum 01 comprises a liquid or preferably gaseous fuel 03 can be operated or operated burner 04, in particular a fuel supply 07, z. B. fuel nozzle 07, and a so-called.
- Brennerkonus 06 comprehensive cone burner 04 which projects with at least its burner cone 06 in the flow path of the fluid stream to be treated 02, in particular exhaust air stream 02, and / or arranged in this.
- About the fuel nozzle 07 is the preferred gaseous fuel 03, z.
- natural gas propane or LPG
- torch cone 06 see, for example, US Pat. Fig. 1 . Fig. 2 and Fig. 3 ).
- exhaust air for the gaseous fluid to be purified here is intended to mean both a fluid actually present as process exhaust air or "cold exhaust gas” and a “hot” exhaust gas, unless it is deliberately differentiated at the relevant point.
- exhaust gas and thermally treated by post-combustion fluid or a present as exhaust air or exhaust stream 02 fluid flow 02.
- the polluted exhaust air is heated by an open flame and oxidizable pollutants, such as hydrocarbons, at high temperatures, eg. As temperatures> 600 ° C, especially greater than 650 ° C, preferably> 700 ° C, oxidized.
- hydrocarbons are oxidized to carbon dioxide and water.
- the oxygen required for this purpose for example, as a component of the raw gas to be purified carried by this and / or delivered.
- the burner 04 is here z. B. not specifically with - in particular compressed - ambient air (ie, a low-pollution clean air gas mixture) fed, but is located in an atmosphere formed by exhaust air or environment with z. B.
- the burner 04 is in addition to the fuel rohgas paragraph 03 only a polluted, but an oxygen content of z. B. at least 5%, preferably at least 10% entrained exhaust air supplied with a hydrocarbon load of at least 0.5 g / m 3 .
- a clean gas flow 08 comprising the thermally aftertreated raw gas stream 02 leaves the postcombustion device 01.
- the burner 04 or its burner cone 06 can be fed directly into a pipe section of the exhaust air flow 02 protrude the system 12 laxative pipeline or be provided in such a pipe section.
- This pipe section can be widened like a chamber in terms of its cross section with respect to a raw gas inlet and a clean gas side outlet section of the pipeline.
- the burner 04 is part of a device 01 formed as an independent post-combustion unit 01 and protrudes with at least the burner cone 06 into an exhaust air to be treated inside the unit 01 Raw gas room 09 into it.
- the raw gas space 09 surrounding the burner cone 06 is adjoined downstream by a combustion chamber 11 into whose inlet a downstream outlet opening 13 of the burner cone 06 opens and which one or more parallel outlet openings 14; 16 has for the exit of the afterburned clean gas from the combustion chamber 11.
- the inlet opening of the combustion chamber 11 and the burner cone 06 at the level of the outlet opening 13 are z.
- This entrance slit 18 can as a - possibly up to a few places between the burner cone 06 and the combustion chamber 11 arranged supporting and / or holding elements - continuously circulating or as a total of z.
- the plane of the inlet opening into the combustion chamber 11 and the plane of the outlet opening 13 of the burner cone 06 need not but can fall together. However, they can also be mutually spaced parallel to each other and in the axial direction of the burner 04, whereby the flat in the event of collapse, the Brennerkonusrand circumferential gap cross-sectional area in the axially offset case forms a frustoconical surface.
- the fluid to be cleaned 02 can be supplied as Rohgasstrom 02 upstream or Rohgasmon from the system 12 via a corresponding pipeline.
- the raw gas inlet 16 can lead directly into the raw gas space 09 surrounding the burner cone 06.
- the feed into the raw gas space 09 takes place via a flow guide along a route section through a flow cross section 21 which is bounded at least on one side by the outside of a combustion chamber wall 22, in particular a longitudinal combustion chamber wall 22.
- a flow cross section 21 which is bounded at least on one side by the outside of a combustion chamber wall 22, in particular a longitudinal combustion chamber wall 22.
- outer shell 23 of the Nachverbrennungsaggregates 01, 21 may be formed as a flow cross section 21 on at least one section of an annular annular gap. This can - up to possibly provided support and / or holding elements between the combustion chamber 11 and shell 23 - as reaching over the entire circumference of the circumference or z.
- exhaust air of the exhaust air stream 02 which is subsequently to be burned further downstream can absorb energy in the form of heat by exchanging heat with the combustion chamber outer wall 22.
- a heat exchanger 24 for the recuperative heat exchange, z. B. in a design as a tube bundle heat exchanger 24 with a plurality of parallel-flow tubes 26, be provided through which a heat exchange between already nachverbranntem hot clean gas of the clean gas flow 08 and still to be purified raw gas of the crude gas stream 02 takes place or can be done.
- the heat exchanger 24 may in principle be structurally integrated as a separate unit upstream of the device 01 or, preferably, in the post-combustion unit 01 and downstream of the raw gas inlet 19 in the flow path.
- the raw gas can in principle either be guided in the tubes 22 of the heat exchanger 24 or, preferably, the tubes 26 of the heat exchanger 21 flow around on the outside.
- the clean gas can flow around the tubes 26 of the heat exchanger 21 on the outside or else preferably be guided in the parallel tubes 22 of the heat exchanger 24 to a common collection and discharge space 27, before the clean gas flow 08 leaves the device 01 through a clean gas outlet 28.
- the unpurified exhaust air is passed over the tube bundle of the heat exchanger 24 in the cross / counterflow.
- the exhaust air is preheated and flows in the outer annular gap 21 around the combustion chamber 11 to the other end of the combustion chamber 11, where it is deflected in the direction of the burner 04.
- a portion of the exhaust air flows in an advantageous, explained in more detail embodiment, from the side and / or from the upstream end side by the burner 04 itself and also serves as an oxygen supplier for combustion in the burner 04, another part flows on the burner 04th Passing through the example, annular inlet gap 18 in the combustion chamber 11. Both parts are then with the hot burned exhaust / gas mixture from the burner cone 06 to a desired temperature of z. B.> 700 ° C, z. B.
- the noxious gases contained in the unburned exhaust air (mainly hydrocarbons) then burn in the combustion chamber to CO 2 and water as soon as they have reached the desired reaction temperature.
- the turbulence in and the geometric design of the combustion chamber 11 is advantageously dimensioned such that the residence time in the combustion chamber 11, z. B. at least 0.5 s, designed so that the proportions of the legally permitted residual contents of CO, NO x and unburned hydrocarbons are exceeded.
- the burnt, purified exhaust air then flows through the tubes of the heat exchanger 24 and gives off a large part of their heat to the inflowing unpurified exhaust air.
- an adjustable flap 31 be provided remotely variable flow rate.
- a gas conveyor 32 for. B. designed as a fan, as a compressor or as a pump conveyor, be provided.
- a device for heat recovery 33 may be provided in the flow path of the clean gas stream 08.
- the heat recovery can be based on any technology, but is preferably recuperative with a heat over a heat exchanger 36 between the still hot clean gas flow 08 and a fluid of Nutzumble textbooken heat transfer fluid flow 37, z. B. a Schufluid Vietnameselaufs 37, executed.
- the device for heat recovery 33 may in principle also be structurally integrated in the post-combustion device 01 configured as an assembly 01, it is preferably configured as an independent sub-assembly 33 of the post-combustion device 01 in a system for exhaust air treatment. It may, for example, a heat dissipation via, for example, the flow guidance by means of an actuating means 38, for example an actuator 38, via an adjusting element 39, z. B. a system adjustable flaps 39, be remotely variable.
- the temperature of the device for heat recovery 33 leaving clean gas flow 08 ' which, for example, downstream of z. B. is to give a fireplace 41 to the environment is varied within limits. This may possibly be necessary to comply with the dew point limit to be observed for the chimney flue.
- burner cone 06 does not refer to a cone as a body in terms of its geometric meaning with a regular and z.
- wall 43 or wall structure 43 may in one or more perpendicular to the axial direction of the burner 04 cross-sectional views form a deviating from the circle irregular and possibly interrupted locally broken inner circumference line (see, eg. Fig. 6 and Fig. 7 ).
- the space surrounded by the burner cone 06 or its wall 43 or multi-part wall structure 43 forms the premixing chamber 42, in which (residual) oxygen-containing exhaust gas and the fuel 03 can mix.
- the axial direction of the burner 04 is z. B. by the course of a center of gravity or symmetry axis S of at least in a funnel-shaped cone longitudinal section with respect to its interior limiting side of its wall rotationally symmetric or at least n-fold ( n ⁇ IN . n> 1), z. B. at least twice, radiärsymmetrisch trained burner cone 06 given. Upstream and / or side of this opening longitudinal section of the burner cone 06 does not have, but can - which is at least the interior of the limiting side of its wall 43 or Wandstriktur 43 relates - also in the above manner symmetrical, z. B. at least radially symmetrical, be formed.
- z. B at least radially symmetrical to be executed about the axis of symmetry S.
- radial symmetry or rotational symmetry is here to understand a form of symmetry in which the rotation of an object by a certain angle about an axis of symmetry brings the object again with itself to cover.
- a rotation of 360 ° / n forms the object on itself.
- the fuel nozzle 07 comprises at least one fuel outlet 44 for delivering the z. B. liquid or preferably gaseous fuel 03 into the interior of the burner cone 06 formed premixing chamber 42.
- the fuel nozzle 07 can basically be performed in any geometry with one or more directed toward the premixing chamber openings 44 as an outlet or outlets. However, it is preferably - at least in the region of its cone-shaped end portion - tubular and designed with a frontally centrally provided circular disk or annular fuel outlet 44 forming opening 44. In a variant, further, possibly smaller openings may be provided symmetrically around the central opening 44.
- the fuel nozzle 07 and the burner cone 06 are viewed in the axial direction advantageously arranged such relative to each other, so that at least one foot portion of the burner cone 06, z. B. an upstream end of the wall 43 or a specially provided Konusfuß 46, which carries the upstream end of the wall 43 and the wall construction 43, the fuel nozzle 07 at least at the level of the at least one Brennstoffauslasses, but preferably on a fuel outlet upstream extending longitudinal section , z. B. in the manner of a cuff surrounds.
- upstream, upstream, downstream and downstream refers to the axially-oriented flow direction of the fuel in the outlet region of the fuel nozzle 07, unless stated otherwise or obviously different.
- this forms the upstream end of the burner cone 06 and carries the one- or multi-part cone shell-side wall 43 or wall structure 43. Otherwise, the upstream end of the burner cone 06 by the upstream end of the wall 43 and the Wandkonstritation 43 formed.
- the conical base 46 may be structurally attributable to the fuel nozzle 07, with a detachment between the cone foot 46 and the wall 43 or wall structure 43 taking place to remove the premixing chamber 42. Conversely, however, the conical base 46 may be structurally attributable to the burner cone 06, wherein the torch cone 06 is removed by loosening the cone foot 46 carrying the wall 43 or wall structure 43 from the burner nozzle 07 or an attachment 47 of the burner nozzle 07 between the fuel nozzle 07 and Konusfuß 46 takes place. In addition, for further disassembly of the burner 04, the cone foot 46 can also be detachably connected to the wall 43 or wall structure 43.
- the bottom of the foot 49 may be formed by the Konusinnern facing side of a designed as a closure ring or spoke ring cone 46, viewed in the circumferential direction of the fuel nozzle 07 a plurality of predominantly extending in the axial direction and / or a predominant axial flow permitting bushings 48 -. B. between spoke-like support elements remaining open areas or introduced into a ring axial openings - have.
- the footing 49 also by a completely open space between the upstream end of the wall 43 and the fuel nozzle 07 may be formed at the axial height or axially upstream of the fuel nozzle end, if the cone 06, for example, not at the burner nozzle 07 or this storm upstream füritatiden pipe section, but from the outside, z. B. is attached to a Abgaskamme- or combustion chamber wall.
- a plurality of feedthroughs 48 are provided around the fuel nozzle 07 and / or at least about their projection along the symmetry axis S in the plane perpendicular to the symmetry axis S.
- the bushings 49 are z. B. such that they cause the exit of the exhaust air into the cone interior in a predominantly axial flow.
- the cone foot 46 is formed by a component in the manner of a face plate with a preferably annular, for example, the preferred tubular fuel nozzle 07 receiving in the assembled state receiving opening and z. B. releasably connected to the fuel nozzle 07 non-positively and / or positively.
- the Konusfuß 46 is preferably designed annular and may be formed in the manner of a clamping ring set, wherein one of the two clamping rings, the wall 43 and wall structure 43 carries and frictionally connected by a clamping ring with the fuel nozzle 07 on the outer circumference.
- the cone foot 46 by a front plate z. B. in execution of a flange 46, in particular flange rings 46, formed with inspirationalr annular recess which arranged with a, for example, on the circumference of the fuel nozzle 07 with a flush or preferably with an offset to the nozzle end side of the fuel nozzle 07, as flange 47, in particular flange 47th , trained attachment 47 is connectable (see eg Fig. 8 ).
- the z. B. designed as a clamping ring or flange 46 cone base 46 is preferably arranged in the assembled state with its circular opening centric to the axial direction of the burner 04.
- the wall 43 or the wall construction 43 is arranged with its upstream end at least on part of the circumference in sections, advantageously predominantly, preferably radially spaced over the entire peripheral area to the lateral surface of the particular tubular burner nozzle 07, so that between the upstream end of the wall 43 and the wall construction 43 at least in the circumferential direction of the burner nozzle 07 sections, but preferably - except for possibly provided support and / or holding elements - fully in the radial direction, a gap with a distance d, z. B. a distance d of at least 1 mm, advantageously of at least 5 mm, in particular at least 10 mm between the combustion nozzle 07 and the wall 43 or wall construction 43 is present. Possibly. can in this end an annular and z. B.
- the optionally interrupted free space in this case represents a through-flow of fluid in an end footing 49 of Brennerkonus 06.
- the bottom 49 denotes the narrower upstream end of the Brennerkonus 06, which surrounds the downstream end of the fuel nozzle 07 and the latter together forms the upstream end of the premixing clip 42.
- the tubular burner nozzle 07 embracing - cone 46 carries this the upstream end of the wall 43 and the wall construction 43 at least on a part of the circumference in sections, advantageously predominantly, preferably in the entire peripheral region radially spaced from the lateral surface of the particular tubular burner nozzle 07, so that on the premix chamber facing side of the cone foot at least in the circumferential direction of the burner nozzle 07 sections, but preferably fully a distance d in the radial direction, z. B. a distance d of at least 1 mm, advantageous of at least 5 mm, in particular at least 10 mm between the combustion nozzle 07 and the wall 43 or wall construction 43 is present.
- Konusfuß 46 in this end an annular space between the burner nozzle shell and the upstream end of the wall 43 and the wall construction 43 with a ring width of z. B. at least 1 mm, preferably at least 5 mm, in particular at least 10 mm before.
- Konusfuß 46 in the circumferential direction a plurality of opening into the gap, z. B. as air inlet nozzles 48 effective bushings 48 are provided.
- the passages 48 open in the interior of the premixing chamber in the base 49 or on the bottom 49 delimiting front chamber side end of the trained especially in the manner of a face plate cone foot 46, within the circumference surrounded by the upstream end of the wall 43.
- the bushings 48 end, for example, z. B. coming from the upstream end side of the Konusfußes 46 forth, formed in a between the upstream end of the wall 43 and wall construction 43 and the Brenstoffdüsenmantel space.
- the bushings can basically any, z. B. as round holes or in the form of spaces formed by spoke-like struts. In an advantageous embodiment, they are designed as slit-like channels in a rectangular shape, which establishes a guided flow for the purpose of forming an air cushion or basket on the wall inside.
- the burner 04 advantageously has at least one opening of the at least one space 09 surrounding the burner 04, preferably leading into the cone interior at the front side Feedthrough 48 (as an open ring or as a plurality of feedthroughs 48) preferably in an upstream foot section at the axial height or upstream of the downstream end of the fuel nozzle 07, ie, depending on how it is carried out, its raw or outlet port 14.
- the without specially provided cone foot 46 z. B. annular possibly open up to support and / or holding elements or by the cone foot 46 entirely or preferably only partially completed upstream end of the burner cone 06 and the burner cone 06 formed by the premixing chamber is also referred to as the bottom 49 of the burner cone 06 and is in a preferred embodiment of gaseous fluid, for example, exhaust air from the raw gas space 09, flowed through.
- a flow through the foot base 49 can in this case take place with the flow component running predominantly in the axial direction of the burner 04, ie. h., The vector characterizing the flow has in the axial direction the direction component which is larger compared to a radial component.
- a flow through the foot base 49 in the axial direction without a significant radial component is preferred.
- the exhaust air flows as supply air through the passages 48 in the cone base 46, otherwise by the sectionally or fully free space between wall 43 and wall construction 43 and burner nozzle shell.
- the burner 04 is thus in the result between the upstream end of the on or multi-part wall of the burner cone 06 and the outer circumference of the surrounding of a foot portion of the burner cone 06 burner nozzle 07 at the level or upstream of the fuel nozzle orifice formed with a at least predominantly in the axial direction of gaseous fluid to flow through the bottom 49.
- the predominantly axially extending lead-through 48 preferably leads from an end-side opening to the environment to the mouth lying in the bottom 49.
- a completely continuous or partially multi-part guide element 51 can be arranged radially between the at least one fuel outlet and the bushings on a radially inner circle lying opposite the mouth of the one or more base-side bushings 48 , By the guide element 51 and the relevant section flowing through the respective passage 48 fluid, z.
- exhaust gas directed in a direction inclined to the symmetry axis S direction in the direction of the funnel-shaped opening wall 43 and forms at this a sheath flow.
- baffle 51 an annular sheath flow from the fluid, z.
- the guide element 51 is preferably formed as a fully extending guide plate 51 and is formed for example in the form of a truncated cone opening which opens downstream in the axial direction.
- the measured against the symmetry axis inclination angle ( half the opening angle) of z.
- konstumpfmantelartig shaped baffle 51 should in the range of the opening for the cone portion preferred angle range, for. B. in the range of 10 ° to 20 °, in particular 12 to 16 °.
- the guide element 51 formed in particular as a guide plate 51 extends in the axial direction z. B. at least from the height of the downstream end of the fuel nozzle 07 shell side limiting Pipe piece forth over at least a length of 10 mm, preferably at least 20 mm.
- axially present flow direction can be effectively directed towards the wall.
- the baffle 51 should initially extend tubular over the length of the straight entrance section and following the bend of the wall 43 still over at least 10 mm, preferably at least 20 mm ,
- the burner cone 06 as a one-part or multi-part component comprises a premixing chamber 42 opening funnel-shaped on at least one longitudinal cone section in the cross-sectional area.
- the burner cone 06 or its wall 43 projects on the fuel outlet 44 in the axial direction of the fuel outlet 44 Burner 04 downstream, funnel-shaped cone longitudinal section, a portion of the premixing chamber with a with increasing distance from the fuel outlet steadily increasing, measured perpendicular to the axial direction flow cross-sectional area surrounded and / or enveloped.
- the torch cone 06 can, as shown here in the example, on its entire length - for example, except for a possibly provided specifically for holding the cone foot 46 and / or a possibly specifically for stability and / or functional reasons provided closing element 53 - be funnel-shaped opening.
- it may comprise an input section of constant cross-sectional area with a correspondingly shaped wall and / or an output section of constant cross-sectional area with a correspondingly shaped wall.
- the burner cone 06 downstream of the funnel-shaped opening section may have a re-tapered section.
- the wall 43 or wall construction 43 in a first embodiment - as far as the inner wall surface area - in at least the opening cone longitudinal section in one piece and / or rotationally symmetrical about the coincidence with the axis of symmetry axial direction of the burner 04 may be executed. This may also be the case irrespective of possibly provided air passage openings for the wall 43, which may then be interrupted at certain points.
- the latter has at least in the funnel-shaped conical longitudinal section a wall structure which is n-fold radiatively symmetrical with respect to the axial direction relative to the premix chamber (with n n ⁇ IN .
- the individual shell-like wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 of the multi-part wall construction 43 when trained as truncated cone shells with their considered in cross-section lines on circular lines or training as Pyramidenstupfrow with their cross-sectional lines on a closed polygonal pyramidal base arranged, with the wall 43 and wall structure 43 surrounded space in itself opening cone longitudinal section in the first case has the shape of a truncated cone and in the second case of an m-side truncated pyramid (here then with n m).
- this by the wall 43 or wall structure 43 defined interior thus accommodate a maximum (virtual) truncated cone, in the first case areal with the entire wall 43 surrounding the interior or wall structure 43 and in the second case along the line Side heights of the truncated cone sides is in touching contact with these.
- the wall 43 or wall construction 43 surrounding and / or enveloping the burner cone 06 on the entire or at least part of the funnel-shaped cone longitudinal section in FIG Axial direction perpendicular cross-section considered at least one interruption, in particular a plurality of interruptions 54, z.
- air or exhaust air inlet openings 54 through which to be treated exhaust air from the space surrounding the burner can flow into the burner interior.
- these exhaust air or air inlet openings 54 are formed as radially outwardly from the circumferential line elevating tangential inlet openings 54 for a tangential air inlet of the burner cone 06 surrounding air or exhaust air.
- These tangential inlet openings 54 which are preferably slit-shaped or slit-shaped in the longitudinal direction of the burner 06, are preferably formed by the fact that the inlet opening 54 between adjacent peripheral sections of a single- or multi-part wall 43, respectively, forms at the axial height of a relevant inlet opening 54 in the circumferential direction Wall construction 43 with respect to the axis of symmetry S radially spaced from each other.
- these inlet openings 54 by the corresponding configuration of peripheral portions with openings and shaping of a one-piece wall 43 or preferably by the geometric arrangement of individual wall sections wall portions 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 be formed.
- these inlet openings 54 When forming a negative pressure in the cone interior, only air with at least one significant tangential component can then be sucked through the inlet openings 54.
- the inner wall of the wall 43 or wall structure 43 of the burner cone 06 which delimits the premix chamber on the outside, is formed at least in the funnel-shaped cone longitudinal section in its shape and structure for receiving a maximum (virtual) cone stump of the largest possible cross-sectional profile, which is defined thereby in that it has at least two axially spaced-apart cross-sectional planes, each at least three in the circumferential direction spaced apart locations, wherein in a the axis of symmetry S comprehensive sectional plane of the burner cone 06 projected, extending in the truncated cone shell in the longitudinal direction of the burner surface generatrix of this maximum virtual straight truncated cone with the axial direction or symmetry axis S an inclination angle of 5 ° to 15 °, in particular from 7 ° to 12 °, preferably from 10 ° ⁇ 1 °, forms.
- tangential air or exhaust air inlet openings 54 are formed through which a spin is excited in the cone interior.
- the burner cone 06 thus preferably comprises at least in the funnel-shaped opening Brennerkonusab mustard the wall 43 n, z. B. more than two or even at least four by the example fan-like arrangement of preferably (partially) shell-like wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 formed, in the circumferential direction spaced apart and radially each from the preceding circumferential shell section in particular outwardly - radially rising tangential inlet openings 54 for a tangential air inlet of the burner cone 06 surrounding exhaust air.
- the second variant with shell-like, z. B. truncated cone shell-shaped or truncated pyramidal side or otherwise, shaping the n are radially symmetrically offset wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 is arranged rotated about a respective parallel to the axial direction or axis of symmetry S extending imaginary axis with respect to a closed truncated cone shell structure or pyramidal stump sheath structure forming orientation.
- the axes cut z. B. in this case all a concentric about the axis of symmetry S extending circular line equidistant from each other in the circumferential direction.
- the pitch cone axes are formed in the form of part cone shells wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 not on a common cone axis, so that the o. G. tangential inlet openings 54 in their opening cross section on the outside of the wall 43 radially each rise from the circumferentially preceded before circumferential peripheral portion.
- the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 as equally large shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 of a profile closed in radial symmetry, z. B. kegelstupfmantel- or z.
- Eg I - fold ( l ⁇ IN . I ⁇ n, z. B. I n * m) executed truncated cone shaped cone shell, which against one above mentioned -. B. parallel to the axis of symmetry S - axis are rotated by the same angle.
- shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 can each be extended slightly in the circumferential direction relative to their length in closed form (see angle ⁇ ), so that the thus twisted shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in the circumferential angle with respect to the axis of symmetry S continue at least directly or advantageously slightly overlap.
- an embodiment of the burner cone 06 is of particular advantage, wherein the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 of the burner cone 06 in the region of the premixing chamber 42 outwardly bounding wall 43 and wall construction 43 are formed at least in the - quasi funnel - opening cone longitudinal section in shape and structure such that the sharpest virtual truncated cone a cone or opening angle of at least 10 °, advantageously at least 14 °, d. H.
- the blunt virtual truncated cone has in such an embodiment with in the circumferential direction of the shells varying inclination a maximum cone or opening angle of z. B. at most 50 °, preferably at most 40 °, on, d.
- An "average" conicity or a mean inclination angle ⁇ * which can be used in this way for a more precise geometric characterization, is formed, for example, by averaging.
- the averaging for example, determined by integral averaging along the circumferential direction over the inclination of all surface lines, ie averaging over the respective circumferential length, corresponds to the mean value of the plane passing through the axis of symmetry S over the plane considered circumferential portion, z. B. the 360 ° circumference or surrounded by the respective wall portion angle range, on the inside of the wall 43 and wall construction 43 resulting average.
- This average inclination may advantageously be 10 ° to 20 °, in particular 12 ° to 17 °.
- Embodiment of the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in the form of mutually rotated shell segments of a radially symmetrical pyramid or truncated cone corresponds to z.
- the integral mean is the arithmetic mean.
- the inclinations at the two points of greatest deviation deviate by at most 5 °, advantageously by at most 3 ° from one another.
- the downstream funnel-shaped cone longitudinal section of the burner cone 06 (cone section) is thus a plurality, for. B. the number n, thus formed with the first and second ends of different inclination wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 arranged staggered in the circumferential direction of the burner cone 06 in such a way that in Circumferentially viewed a less inclined second end of a over a first angular range, z. B.
- first wall section 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 by a continuous to the first angle range with respect to the center of the burner longitudinal axis related angle or with a small angular coverage ⁇ (overlap) subsequent to the second end of the first wall section 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 more inclined first end of a second wall section 43.2; 43.3; 43.4; 43.1; will continue.
- the related to the axis of symmetry S through the respective adjacent wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 angle sections covered in the circumferential direction continued at least completely or even slightly overlap in the above sense.
- the fan-like adjacent cone wings 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 converge with their end sections or such as B. in an advantageous embodiment as shown radially spaced from each other to limit the cone bottom 49.
- the closes between the adjacent cone wings 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 towards the bottom 49 in the preferred second case between the adjacent conical wings 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 to the bottom 49 towards a tangential air or exhaust air inlet opening 54 is formed, which, however, can taper to the bottom of the foot in its gap width.
- Fig. 6 and Fig. 7 is the facts for the stated embodiment with varying Slope for the second variant illustrates, with in Fig. 7 by a schematic representation of two axially spaced-apart cross sections I - I; II - II (see eg Fig. 6 ) of the opening conical longitudinal section, an inner virtual truncated cone shell M1; M2 are indicated by the circle lines K1 and K1 ', and an outer virtual truncated cone shell by the circular lines K2 and K2' are indicated.
- I - I; II - II see eg Fig. 6
- an inner virtual truncated cone shell M1; M2 are indicated by the circle lines K1 and K1 '
- an outer virtual truncated cone shell by the circular lines K2 and K2' are indicated.
- FIG. 6 are, for example, a rotationally symmetric Brennerkonusaus entry an example of an inner virtual truncated cone smaller inclination angle ⁇ 1, which can correspond to an actual inclination angle ⁇ as "effective" inclination angle, for example in rotational symmetry, an example of an external virtual truncated cone present greater inclination angle ⁇ 2 and a by an above Averaging exemplarily averaged averaged angle of inclination ⁇ * indicated.
- the cone 06 is preferably designed with such an effective or medium inclination, so that the resulting effective or average inner radius or diameter from the upstream end to the downstream end of the funnel-shaped cone section by a factor of 4.8 to 5.8, in particular 5 , 0 to 5.5 magnified.
- sheath segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 of a profile closed radially symmetrical cone shell - possibly with the extension in the circumferential direction to form the closed angle range and possibly an overlap - are the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 by equally large shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 of a z. B.
- the inclination of the pyramid side surfaces against the axial direction in the first case and the inclination of the truncated cone surface in the second case preferably that of the above-mentioned actual or effective angle of inclination ⁇ corresponds, ie at 5 ° to 15 ° . in particular 7 ° to 12 °.
- the rotation for example, by 3 ° to 10 °, about the respective axis causes the result of the twisting at the two peripheral ends of the shell segment 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 mutually different inclination ⁇ 1; ⁇ 2 against the symmetry axis S or the axial direction of the burner cone 06 or burner 04.
- the ends of the circumferentially adjoining, but in the end region radially spaced shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 can be partially connected to each other via support elements 68 and thus increase the strength of the cone structure.
- the burner cone 06 can downstream by a with the wall 43 and wall construction 43 - in particular material or form-fitting - connected closure member 53, z. B. a surrounding the opening end plate 53, be completed.
- This end plate 53 can only be embodied for stiffening and / or for forming a collar 62 or edge region 62 that surrounds the end-side outer contour of the wall 43 or wall construction 43 in a collar-like manner.
- the end plate 53 may be designed for stiffening.
- the funnel-like opening cone section has the wall 43 and wall structure 43 in the circumferential direction a plurality of obliquely in the longitudinal direction of the burner 04 against the axial direction of the burner 04 extending planar segments, for. B. flat sheet strip on, which forms viewed in cross section chordal extending peripheral portions.
- a z. B. manufacturing technology advantageous embodiment for a number n of wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 comprehensive embodiment, the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in turn in the circumferential direction by a number m of individual segments 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x (see eg Fig. 7b ), with x 2 to m, m ⁇ IN . m> 1, z. B. m> 3, in particular n ⁇ 5).
- the m segments 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x are connected to each other and in the region of the upstream end with, for example, the cone base 46 and / or in the region of the downstream burner cone end with, for example, a closure element 53, in particular a material or positive fit.
- sheath segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 formed in a closed profile radially symmetrical conical shell wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 include the n shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4, for example, a truncated pyramid in turn segments 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x, where z. B. for the inclination of the partial surfaces to apply to the inclination of the pyramid side surfaces mentioned.
- the cone shell is then essentially - d. H.
- the wall 43 or wall construction 43 in its interior enclosing wall surface of possibly tangential air inlet openings 54 different axial air or exhaust air inlet openings 56; 57 include, which as z. B. round holes 56 or formed as a slit-like profile recesses 57 are formed and at least by fluid with a purely radially to the symmetry axis S directed flow direction can be flowed through.
- Both types of air or exhaust air inlet openings 56; 57 may be provided. Furthermore, exhaust air inlet openings 56; 57, preferably slit-like exhaust air inlet openings 57, with edge-side outwardly spread part covers, 58, z. B. flaps 58 may be provided. These flaps 58 may, for example, substantially the shape of the respective exhaust air inlet openings 56; 57 correspond and for adjusting the passing air or exhaust air flow in the inclination to the surrounding closed lateral surface changeable, z. B. at the on one side of the exhaust air inlet opening 56; 57 edge of the flap 58 existing connection bendable be.
- the radial air or exhaust air inlet openings 56; 57 in the wall 43 and wall construction 43 are effective as Zu Kunststoffinjektoren and also contribute on the inside wall side to the formation of the air cushion or basket and / or to the oxygen supply.
- Basically independent, advantageous in combination of one or more of the above advantageous design features of the burner 04 is the execution of the turbulence of the outside on the burner 04 flowing past fluid stream, in particular exhaust air stream 02, favoring embodiment of the viewed in the axial direction of the burner 04 downstream end of the cone with several out through the frontal Contour of the one or more part cone jacket 43 surrounding the premix chamber and possibly the cover 61 protruding in the plane of the outlet opening 13 of the burner cone 06 into the space surrounding the burner cone 06, in particular into the inlet gap 18 downstream of the downstream Combustion chamber 11, extending in the circumferential direction of the Brennerkonus 06 spaced apart first and / or second flow obstructions 59; 63; 64; 66.
- These can basically be formed or fastened directly in the region of the front end on the wall of the wall 43 forming the cone shell or wall construction 43 itself.
- the flow obstacles 59; 63; 64; 66 have the function to effectively mix the hot combustion gases from the flame with the outside of the burner 04 through the inlet gap 18 passing into the combustion chamber 11 incoming air.
- the inclined or just to the plane of the outlet opening 16 extending, z. B. as a guide vanes 59; 63; 64; 66 trained flow obstacles 59; 63; 64; 66 disruptively disturb the airflow passing through the entrance slit 18 and / or the substantially rotationally symmetric conical flow in the burner cone 06 and with this the substantially rotationally symmetrical flame, thereby mixing the gas flows from the burner interior and the entrance slit 18.
- molded or fixed flow obstacles 59; 63; 64 are z. B. as a guide vanes 59; 63; 64 formed from flat sheet material, which is flat or at least a flat portion are executed, wherein they are arranged with the or at least one of its planar portions preferably inclined to the plane perpendicular to the axial direction of the outlet opening 16.
- the guide vanes 59; 63; 64 executed flow obstacles 59; 63; 64 at one of its sides at the edge of the end plate 53 so connected or connected so that they are more or less bend to adjust the turbulence.
- first flow obstacles 59 designed as planar guide vanes 59 can be arranged with an edge on an edge section of the section of cover plate 62 which terminates the tangential air or exhaust air inlet openings 54 on the front side.
- second flow obstacles 63 designed as planar guide vanes 59, can be used; 64 with an edge at an edge portion of the wall 43 and wall construction 43 in the region of the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 covering portion of the cover plate 62 may be arranged.
- Guide vanes 59; 63; 64 in particular the first guide vanes 59, can in principle all point away from the plane of the outlet opening 16 downstream or downstream, or preferably to a part upstream and to the other part downstream.
- Guide vanes 59; 63; 64, in particular the second guide vanes 63; 64 may be arranged as a pair of guide vanes 63, 64 viewed in the circumferential direction on both sides of a radially outward extent of the cover plate 62 reaching out section 66, wherein z. B. one away from the plane of the outlet opening 16 downstream and the other upstream.
- the above device 01 for thermal aftertreatment comprises the burner 04 in one of the abovementioned embodiments with one or a combination of several of the features highlighted above as being advantageous.
- the combustion chamber 11 has in its interior a swirling device 67 attributable to the chamber, for example a baffle plate 67. Trained as baffle 67 swirling 67 extends z. B. parallel to the plane of the outlet opening 16 of the burner 04 and substantially centric to the axial direction of the burner 04th
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer industriellen Anlage und einer Nachverbrennungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device with an industrial plant and a post-combustion device according to the preamble of claim 1.
Durch einen Prospekt "CleanAir-Abluftreinigungssysteme" der Fa. KBA-MetalPrint aus 03/2008 ist mit der "Thermische Abluftreinigung TNV" eine Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Abluft mit einem Brenner bekannt, dessen Brennerkonus sich in Axialrichtung des Brenners zur stromabwärtigen Konusöffnung trichterförmig öffnet. Der Brenner ist mit zumindest dem Brennerkonus in einem einer Brennkammer vorgeordneten Raum angeordnet und von zu behandelnder Abluft umgeben. Im dem Brenner vorgeordneten Abgasstrom ist ein mit dem Reingasstrom Wärmeenergie austauschender Rohrbündelwärmetauscher vorgesehen.By a brochure "CleanAir-Abluftreinigungssysteme" the company. KBA-MetalPrint from 03/2008 is known with the "thermal exhaust air cleaning TNV" a device for thermal post-combustion of exhaust air with a burner whose burner cone opens in the axial direction of the burner to the downstream cone opening in a funnel shape , The burner is arranged with at least the burner cone in a space upstream of a combustion chamber and surrounded by exhaust air to be treated. In the upstream of the burner exhaust gas stream is provided with the clean gas flow heat energy exchanging shell and tube heat exchanger.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorrichtung mit einer industriellen Anlage und einer Nachverbrennungsvorrichtung zu schaffen.The invention has for its object to provide a device with an industrial plant and a Nachverbrennungsvorrichtung.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Nachverbrennung von Abluft möglich ist, welche besonders effektiv und energieeffizient arbeitet und dennoch hohe Standards im Hinblick auf die Schadstoffrestmengen erfüllt. Zur hohen Effizient trägt beispielsweise ein Vorheizen der nachzuverbrennenden Abluft auf z. B. Temperaturen > 500 °C und/oder eine für die Vermischung der zu reinigenden Abluft mit den Brenngasen günstige Strömungsführung der Abluft- und/oder Brennstoffströme bei.The achievable with the present invention consist in particular that a post-combustion of exhaust air is possible, which works very effective and energy efficient and yet meets high standards in terms of pollutant levels. For high efficiency contributes, for example, a preheating nachverbrennenden the exhaust air to z. As temperatures> 500 ° C and / or for the mixing of the exhaust air to be cleaned with the fuel gases favorable flow guidance of the exhaust air and / or fuel flows.
Von besonderem Vorteil für die Ausführung einer Nachverbrennungsvorrichtung ist daher z. B. ein Vorheizen der zu reinigenden Abluft in Verbindung, bevorzugt in Verbindung mit einem spezifisch hierfür ausgebildeten Brenner.Of particular advantage for the execution of a Nachverbrennungsvorrichtung is therefore z. As a preheating of the exhaust air to be cleaned in combination, preferably in conjunction with a burner specifically designed for this purpose.
Beispielsweise wird durch eine spezielle Luftführung im Brenner bzw. Brennerkonus ein Überhitzen und Schädigen der Brennerwandung verhindert, ohne dass hierbei die Vermischung und damit die Effektivität der Nachverbrennung beeinträchtigt wird. Durch einen tangentialen Lufteintritt und/oder fußgrundseitig konusmantelnah überwiegend axial eintretenden Lufteintritt und/oder eine spezielle tatsächliche oder wirksame Konizität, beispielsweise in einem Bereich für den Öffnungswinkel innerhalb des Winkelbereichs von z. B. 10° bis 30°, insbesondere 14° bis 24°, bzw. einem Bereich für die Neigung der Konuswand des wirksamen inneren bzw. tatsächlichen Konus innerhalb des Winkelbereichs von z. B. 5° bis 15°, insbesondere 7° bis 12° wird ein Zuluftpolster an der Brennerkonusinnenwand erzeugt und/oder erhalten, sodass die Flamme in einem hierdurch ausgebildeten "Luftkorb" gebildet wird.For example, overheating and damaging the burner wall is prevented by a special air duct in the burner or burner cone, without the mixing and thus the effectiveness of the afterburning being impaired. By a tangential air inlet and / or fußgrundseitig konusmantelnah predominantly axially entering air inlet and / or a specific actual or effective conicity, for example in a range for the opening angle within the angular range of z. B. 10 ° to 30 °, in particular 14 ° to 24 °, or an area for the inclination of the cone wall of the effective inner or actual cone within the angular range of z. B. 5 ° to 15 °, in particular 7 ° to 12 °, a Zuluftpolster on the Brennerkonusinnenwand is generated and / or obtained, so that the flame is formed in a thus formed "air basket".
Von besonderem Vorteil für die Ausbildung einer - z. B. die Flamme trotz ggf. zusätzlicher radialen Lufteintrittes stabilisierenden - Drallströmung kann eine Ausführung des Brennerkonus mit tangentialen Lufteintriffsöffungen sein. Bevorzugt können diese durch Ausbildung des Brennerkonusmantels oder zumindest eines Abschnittes mit radiärsymmetrischer, insbesondere fächerartiger und/oder verdrehter Anordnung mehrerer, z. B. mehr als zwei, bevorzugt vier, Wandabschnitte einer ein- oder bevorzugt mehrteilig ausgeführten Wandung gebildet sein.Of particular advantage for the training of a -. B. the flame despite possibly additional radial air inlet stabilizing - swirl flow can be an embodiment of the burner cone with tangential Lufteintriffsöffungen. These may preferably by forming the Brennerkonusmantels or at least a portion with radial symmetry, in particular fan-like and / or twisted arrangement of several, for. B. more than two, preferably four, wall sections of a single or preferably multi-part running wall formed.
Die Ausbildung des die Wandung vor zu hohen Temperaturen schützenden Luftkorbes kann vorteilhaft durch radiale Lufteintrittsöffnungen in der Wandung und/oder insbesondere durch einen Lufteintritt vom Fußgrund her und/oder durch die Konusform resultieren oder zumindest gefördert sein.The formation of the wall protecting from excessively high temperatures air basket can advantageously be due to radial air inlet openings in the wall and / or in particular by an air inlet from the base and / or result from the cone shape or at least encouraged.
In einer vorteilhaften Ausführung mit einem vom Fußgrund her an der Wandung entlang gerichteten Zuluftstrom, d. h. eine den Luftkorb bildende ringförmige Mantelströmung kann dieser in einer vorteilhaften Weiterbildung zwischen dem fußseitigen Stirnende des Konusmantels und einem ringförmigen, das stirnseitige Brennerdüsenprofil umgebenden zusätzlichen Leitelement, z. B. Leitblech, erfolgen.In an advantageous embodiment, with a supply air flow directed along the wall from the foot base, d. H. an annular sheath flow forming the air basket can in an advantageous development between the foot-side front end of the cone shell and an annular, the frontal burner nozzle profile surrounding additional guide element, for. B. baffle, done.
Zur Ausbildung des Luftkorbes können stattdessen oder bevorzugt zusätzlich zum axialen Zuluftstrom und/oder zur Drallströmung und/oder zur bevorzugten Konusgeometrie, d. h. dem schalenartigen Aufbau und/oder der Konizität, radiale Lufteintrittsöffnungen, beispielsweise als Injektoröffnungen, im Konusmantel vorgesehen sein. Die oder ein Teil der Injektoröffnungen können in ihrem Öffnungsgrad variierbar sein, um den Luftstrom und die Mantelströmung einstellen zu können.To form the air basket can instead or preferably in addition to the axial supply air flow and / or the swirl flow and / or the preferred cone geometry, d. H. the shell-like structure and / or the conicity, radial air inlet openings, for example as injector, be provided in the cone sheath. The or part of the injector openings may be variable in their degree of opening in order to adjust the air flow and the sheath flow can.
Die Vermischung und damit die Effektivität der Nachverbrennung kann alleine oder gerade in Verbindung mit dem axialen Zuluftstrom und/oder der Drallströmung und/oder dem schalenartigen Konusaufbau und/oder der Konizität und/oder den radialen Lufteintrittsöffnungen im Bereich des stromabwärtigen Konusendes durch nahe oder in der Ebene der Ausgangsöffnung des Brennerkonus in den den Brennerkonus auf dessen Außenseite umgebenden Raum ragende Strömungshindernisse verbesset werden. Dies gilt insbesondere in Verbindung mit der ringförmig ausgebildeten Mantelströmung, die am Konusende aufgebrochen und mit dem übrigen Zuluftstrom verwirbelt werden muss.The mixing and thus the effectiveness of the afterburning alone or in particular in connection with the axial supply air flow and / or the swirl flow and / or the shell-like conical structure and / or taper and / or the radial air inlet openings in the region of the downstream cone end by near or in the Level of the output opening of the burner cone in the burner cone on the outside surrounding space projecting flow obstacles can be improved. This is especially true in connection with the annular sheath flow, which must be broken at the cone end and swirled with the rest of the supply air stream.
Der Brennerkonus kann, insbesondere zusätzlich zum axialen Zuluftstrom und/oder der Drallströmung und/oder dem schalenartigen Konusaufbau und/oder der Konizität und/oder, den radialen Lufteintrittsöffnungen und/oder den Strömungshindernissen eine abstromseitige Abschlussplatte umfassen, durch welche ein nötige Druckdifferenz im Konusinnern und/oder ein Abschluss von tangentialen Eintrittsöffnungen bewirkt wird.The burner cone can, in particular in addition to the axial supply air flow and / or the swirl flow and / or the shell-like conical structure and / or the taper and / or, the radial air inlet openings and / or the flow obstacles comprise a downstream end plate through which a necessary pressure difference in the cone interior and / or termination of tangential inlet openings is effected.
Brenner und Nachverbrennungsvorrichtung sind z. B. derart miteinander ausgeführt, dass bei betrieb des Brenners die Abluft auf ein Temperaturniveau von > 600 °C, insbesondere größer 650 °C, bevorzugt > 700 °C, z. B. ca. 750 °C erhitzt werden, bei welcher sich die Schadstoffe, z. B. Kohlenwasserstoffe, mit dem Sauerstoff aus der Abluft in CO/CO2 und Wasser zersetzen.Burner and Nachverbrennungsvorrichtung are z. B. executed in such a way that during operation of the burner, the exhaust air to a temperature level of> 600 ° C, especially greater 650 ° C, preferably> 700 ° C, z. B. about 750 ° C are heated at which the pollutants, eg. As hydrocarbons, decompose with the oxygen from the exhaust air in CO / CO 2 and water.
Als Abluft sollen hier beispielsweise Abluft- oder Abgasströme verstanden sein, die z. B. eine signifikante und/oder gegenüber den z. B. in Deutschland geltenden Grenzwerten erhöhte Kohlenwasserstofffracht enthält. Beispielsweise enthält der zu behandelnde und/oder den Brennerkonus umgebende Abgas- bzw. Abluftstrom mindestens 5 g/m3 an Kohlenwasserstoffverbindungen.As exhaust air to be understood here, for example, exhaust or exhaust gas streams, the z. B. a significant and / or compared to the z. B. in Germany applicable limits contains increased hydrocarbon load. For example, the exhaust gas or exhaust air stream to be treated and / or surrounding the burner cone contains at least 5 g / m 3 of hydrocarbon compounds.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Nachverbrennungsvorrichtung ist im Reingasstrom ein Wärmetausch vorgesehen, durch welchen Wärmeenergie an einen Fluidstrom für einen Prozess oder zur Beheizung der die zu reinigende Abluft abgebenden Anlage abgebbar ist.In an advantageous development of the post-combustion device, a heat exchange is provided in the clean gas flow, by means of which thermal energy can be delivered to a fluid flow for a process or for heating the system which delivers the exhaust air to be purified.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer einer industriellen Anlage nachgeordneten Nachverbrennungsvorrichtung;
- Fig. 2
- eine vergrößerte Darstellung der Nachverbrennungsvorrichtung aus
Fig. 1 ; - Fig. 3
- einer schematische Darstellung eines vorderen Teils der Nachverbrennungsvorrichtung mit einem Brenner;
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht von schräg vorne für eine Ausführung des Brenners;
- Fig. 5
- eine perspektivische Rückansicht für eine Ausführung des Brenners;
- Fig. 6
- eine Seitenansicht für eine Ausführung des Brenners;
- Fig. 7
- eine schematische Prinzipskizze für a) einen ersten und b) einen zweiten Schnitt durch die Wandung des Brenners;
- Fig. 8
- eine schematische Schnittansicht im Längsschnitt durch den Brenner im Bereich einer Austrittsöffnung der Brennstoffdüse;
- Fig. 9
- eine leicht perspektivische Ansicht von vorne für eine Ausführung des Brenners.
- Fig. 1
- a schematic representation of an industrial plant downstream Nachverbrennungsvorrichtung;
- Fig. 2
- an enlarged view of the post-combustion device
Fig. 1 ; - Fig. 3
- a schematic representation of a front part of the afterburner with a burner;
- Fig. 4
- a perspective view obliquely from the front for an embodiment of the burner;
- Fig. 5
- a rear perspective view of an embodiment of the burner;
- Fig. 6
- a side view of an embodiment of the burner;
- Fig. 7
- a schematic diagram for a) a first and b) a second section through the wall of the burner;
- Fig. 8
- a schematic sectional view in longitudinal section through the burner in the region of an outlet opening of the fuel nozzle;
- Fig. 9
- a slightly perspective view from the front for a version of the burner.
Eine Vorrichtung 01 zur thermischen Nachbehandlung, insbesondere zur Nachverbrennung, eines gasförmigen, beispielsweise schadstoffbelasteten Fluidstromes 02, z. B. eine Nachverbrennungsvorrichtung 01, umfasst einen mit flüssigem oder bevorzugt gasförmigem Brennstoff 03 betreibbaren bzw. betriebenen Brenner 04, insbesondere einen eine Brennstoffzufuhr 07, z. B. Brennstoffdüse 07, und einen sog. Brennerkonus 06 umfassenden Konusbrenner 04, welcher mit zumindest seinem Brennerkonus 06 in den Strömungsweg des zu behandelnden Fluidstromes 02, insbesondere Abluftstromes 02, hineinragt und/oder in diesem angeordnet ist. Über die Brennstoffdüse 07 ist der bevorzugt gasförmige Brennstoff 03, z. B. Erdgas, Propan oder LPG, in den vom Brennerkonus 06 umgebenen Raum zuführbar (siehe z. B.
Der Einfachheit halber soll hier - sofern an betreffender Stelle nicht bewusst unterschieden wird - unter der Bezeichnung "Abluft" für das zu reinigende gasförmige Fluid sowohl ein tatsächlich als Prozessabluft bzw. "kaltes Abgas" vorliegendes Fluid, als auch als ein "heißes" Abgas, Insbesondere als Verbrennungsabgas vorliegendes und thermisch durch Nachverbrennung zu behandelndes Fluid bzw. ein als Abluft- oder Abgasstrom 02 vorliegender Fluidstrom 02 verstanden sein. Die auch als Rohgas bezeichnete, noch nicht thermisch durch Nachverbrennen nachbehandelte "Abluft" stammt z. B. aus einer der Vorrichtung 01 bezogen auf die zu behandelnde Abluft aufstromseitig (oder auch stromaufwärts) vorgeordneten, insbesondere industriellen Anlage 12. Beispielsweise stammt diese tatsächlich als Abluft, z. B. als schadstoffbelastete Raumluft oder Prozessabluft, aus einem Anlagenraum oder Prozess einer als Produktions- und/oder Bearbeitungsanlage 12 ausgebildeten Anlage 12 oder aber als Verbrennungsabgas aus einem Verbrennungsraum einer als Feuerungsanlage 12 ausgeführten Anlage 12.For the sake of simplicity, the term "exhaust air" for the gaseous fluid to be purified here is intended to mean both a fluid actually present as process exhaust air or "cold exhaust gas" and a "hot" exhaust gas, unless it is deliberately differentiated at the relevant point. In particular, be understood as a combustion exhaust gas and thermally treated by post-combustion fluid or a present as exhaust air or
Bei der thermischen Nachbehandlung wird die schadstoffbefrachtete Abluft durch eine offene Flamme erhitzt und oxidierbare Schadstoffe, beispielsweise Kohlenwasserstoffe, bei hohen Temperaturen, z. B. Temperaturen > 600 °C, insbesondere größer 650 °C, bevorzugt > 700 °C, oxidiert. Beispielsweise werden Kohlenwasserstoffe zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Der hierfür benötigte Sauerstoff wird beispielsweise als ein Bestandteil des zu reinigenden Rohgases von diesem mitgeführt und/oder geliefert. Im Gegensatz zu Brennersystemen, wie sie bei der Energieerzeugung zum Einsatz kommen, wird der Brenner 04 hier z. B. nicht eigens mit - insbesondere verdichteter - Umgebungsluft (d. h. einem für schadstoffarme Reinluft typischen Gasgemisch) beschickt, sondern befindet sich in einer durch Abluft gebildeten Atmosphäre bzw. Umgebung mit z. B. einer Kohlenwasserstoffkonzentration von mindestens oder mehr als 0,5 g/m3 (25 °C, 1.013 mbar), insbesondere von mindestens 1,0 g/m3. D. h., dem Brenner 04 wird zusätzlich zum Brennstoff rohgasseitig 03 lediglich eine schadstoffbelastete, jedoch einen Sauerstoffanteil von z. B. mindestens 5 %, bevorzugt mindestens 10 % mitführende Abluft mit einer Kohlenwasserstofffracht von wenigstens 0,5 g/m3 zugeführt.In the thermal aftertreatment, the polluted exhaust air is heated by an open flame and oxidizable pollutants, such as hydrocarbons, at high temperatures, eg. As temperatures> 600 ° C, especially greater than 650 ° C, preferably> 700 ° C, oxidized. For example, hydrocarbons are oxidized to carbon dioxide and water. The oxygen required for this purpose, for example, as a component of the raw gas to be purified carried by this and / or delivered. In contrast to burner systems, such as those used in energy production, the
Stromabwärts der Nachverbrennung verlässt ein den thermisch nachbehandelten Rohgasstrom 02 umfassender Reingasstrom 08 die Nachverbrennungsvorrichtung 01. In einer ersten, am wenigsten aufwändigen und hier nicht explizit dargestellten Ausführung der Nachverbrennungsvorrichtung 01 kann der Brenner 04 bzw. dessen Brennerkonus 06 direkt in einen Rohrabschnitt einer den Abluftstrom 02 der Anlage 12 abführenden Rohrleitung hineinragen bzw. in einem derartigen Rohrabschnitt vorgesehen sein. Dieser Rohrabschnitt kann hinsichtlich seines Querschnitts gegenüber einem rohgasseitigen Eingangs- und einem reingasseitigen Ausgangsabschnitt der Rohrleitung kammerartig aufgeweitet sein.Downstream of the afterburning, a
In einer hinsichtlich der Handhabung und/oder einer Modularität und/oder einer Effizienz zu bevorzugenden Ausführung ist der Brenner 04 Teil einer als eigenständiges Nachverbrennungsaggregat 01 ausgebildeten Vorrichtung 01 und ragt mit zumindest dem Brennerkonus 06 in einen die zu behandelnde Abluft im Innern des Aggregates 01 führenden Rohgasraum 09 hinein. Dem den Brennerkonus 06 umgebenden Rohgasraum 09 schließt sich stromabwärts eine Brennkammer 11 an, in dessen Eintrittsöffnung eine stromabwärtige Ausgangsöffnung 13 des Brennerkonus 06 mündet und welche eine oder mehrere parallele Austrittsöffnungen 14; 16 für den Austritt des nachverbrannten Reingases aus der Brennkammer 11 aufweist.In a preferred embodiment with regard to handling and / or modularity and / or efficiency, the
Die Eintrittsöffnung der Brennkammer 11 und der Brennerkonus 06 auf Höhe der Ausgangsöffnung 13 sind z. B. derart bemessen und relativ zueinander angeordnet, dass zwischen dem den Außenumfang ausgansseitig definierenden Rand des Brennerkonus 06 und dem die Eintrittsöffnung definierenden Rand einer eintrittsseitigen, insbesondere stirnseitigen, Brennkammerwand 17 ein Eintrittsspalt 18 ausgebildet ist, durch welchen Rohgas aus dem Rohgasraum 09 auf direktem Wege, d. h. ohne zunächst in eine im Innern des Brennerkonus 06 ausgebildete Vormischkammer des Brennerkonus 06 zu gelangen, in die Brennkammer 11 strömen kann. Dieser Eintrittsspalt 18 kann als ein - ggf. bis auf stellenweise zwischen Brennerkonus 06 und Brennkammer 11 angeordnete Stütz- und/oder Halteelemente - durchgehend umlaufender oder als ein in Summe z. B. über einen Winkelbereich von insgesamt wenigstens 270°, bevorzugt mindestens 300° des Umfangs reichender freier Eintrittsspalt 18 ausgeführt sein. Die Ebene der Eintrittsöffnung in die Brennkammer 11 und die Ebene der Ausgangsöffnung 13 des Brennerkonus 06 müssen nicht aber können zusammen fallen. Sie können jedoch auch zueinander parallel und in Axialrichtung des Brenners 04 voneinander beabstandet sein, wodurch die für den Fall des Zusammenfalls ebene, den Brennerkonusrand umlaufende Spaltquerschnittsfläche im axial versetzten Fall eine kegelstumpfmantelartigen Fläche ausbildet.The inlet opening of the
Dem im Innern des Nachverbrennungsaggregat 01 vorgesehenen Rohgasraum 09, insbesondere einem Rohgaseintritt 19 des Nachverbrennungsaggregates 01, kann der zu reinigende Fluid- bzw. Abluftstrom 02 als Rohgasstrom 02 aufstrom- bzw. rohgasseitig von der Anlage 12 her über eine entsprechende Rohrleitung zugeführt werden.The provided in the interior of the
In einfacher Ausführungsvariante kann der Rohgaseintritt 16 direkt in den den Brennerkonus 06 umgebenden Rohgasraum 09 führen.In a simple embodiment variant, the
In einer energetisch vorteilhaften Variante erfolgt die Zufuhr in den Rohgasraum 09 jedoch über eine Strömungsführung entlang eines Streckenabschnittes durch einen Strömungsquerschnitt 21 hindurch, der zumindest einseitig durch die Außenseite einer Brennkammerwand 22, insbesondere einer längsseitigen Brennkammerwand 22, begrenzt ist. Für den bevorzugten Fall einer zylindrisch ausgeführten Brennkammer 11 und einer die Brennkammer 11 zumindest auf Länge der Brennkammer 11 diese konzentrisch umgebenden zylindrischen Hülle 23, z. B. Außenhülle 23 des Nachverbrennungsaggregates 01, kann als Strömungsquerschnitt 21 auf zumindest einem Streckenabschnitt ein kreisringförmiger Ringspalt 21 gebildet sein. Dieser kann - bis auf ggf. vorgesehene Stütz- und/oder Halteelemente zwischen Brennkammer 11 und Hülle 23 - als über den gesamten Kreisringumfang reichender oder z. B. als insgesamt zumindest 80 %, bevorzugt mindestens 90 % der ungestörten Kreisringfläche einnehmender freier Strömungsquerschnitt ausgebildet sein. Beim Strömen entlang der Brennkammeraußenwand 22 kann weiter stromabwärtig nachzuverbrennende Abluft des Abluftstromes 02 durch Wärmetausch mit der Brennkammeraußenwand 22 Energie in Form von Wärme aufnehmen.In an energetically advantageous variant, however, the feed into the
Anstelle des Wärmetausches mit der Brennkammeraußenwand 22 oder vorzugsweise hierzu zusätzlich kann stromaufwärts des Rohgasraums 09, bevorzugt stromaufwärts des an der Brennerkammeraußenwand 22 verlaufenden, z. B. kreisringförmigen, Strömungsquerschnittes 21, im Rohgasweg ein Wärmetauscher 24 für den rekuperativen Wärmetausch, z. B. in einer Ausführung als Rohrbündelwärmetauscher 24 mit einer Mehrzahl von parallel durchströmbaren Rohren 26, vorgesehen sein, durch welchen ein Wärmetausch zwischen bereits nachverbranntem heißem Reingas des Reingasstromes 08 und noch zu reinigendem Rohgas des Rohgasstromes 02 erfolgt bzw. erfolgen kann. Der Wärmetauscher 24 kann grundsätzlich als eigenes, der Vorrichtung 01 vorgeordnetes Aggregat oder aber vorzugsweise im Nachverbrennungsaggregat 01 baulich integriert und im Strömungsweg dem Rohgaseintritt 19 nachgeordnet sein.Instead of the heat exchange with the combustion chamber
Das Rohgas kann hierbei grundsätzlich entweder in den Rohren 22 des Wärmetauschers 24 geführt sein oder bevorzugt die Rohre 26 des Wärmetauschers 21 auf der Außenseite umströmen. Umgekehrt kann das Reingas die Rohre 26 des Wärmetauschers 21 auf der Außenseite umströmen oder aber bevorzugt in den parallelen Rohren 22 des Wärmetauschers 24 zu einem gemeinsamen Sammel- und Austrittsraum 27 geführt sein, bevor der Reingasstrom 08 die Vorrichtung 01 durch einen Reingasaustritt 28 verlässt.In this case, the raw gas can in principle either be guided in the
In der dargestellten vorteilhaften Ausführung wird die ungereinigte Abluft über das Rohrbündel des Wärmetauschers 24 im Kreuz/Gegenstrom geführt. Die Abluft wird vorgewärmt und strömt im äußeren Ringspalt 21 um die Brennkammer 11 herum zum anderen Ende der Brennkammer 11, wo sie in Richtung des Brenners 04 umgelenkt wird. Ein Teil der Abluft strömt in einer vorteilhaften, unten detaillierter dargelegten Ausführungsform, von der Seite und/oder von der stromaufwärtigen Stirnseite her durch den Brenner 04 selbst und dient dabei auch als Sauerstofflieferant für die Verbrennung im Brenner 04, ein anderer Teil strömt am Brenner 04 vorbei durch den beispielsweise ringförmigen Eintrittsspalt 18 in die Brennkammer 11. Beide Teile werden dann mit dem heißen verbrannten Abluft-/Gasgemisch aus dem Brennerkonus 06 auf eine Solltemperatur von z. B. > 700 °C, z. B. 720 bis 750 °C, vermischt. Die in der unverbrannten Abluft enthaltenen Schadgase (überwiegend Kohlenwasserstoffe) verbrennen dann in der Brennkammer zu CO2 und Wasser, sobald sie die Soll-Reaktionstemperatur erreicht haben. Die Verwirbelung in und die geometrische Gestaltung der Brennkammer 11 ist vorteilhaft derart bemessen, dass die Verweilzeit in der Brennkammer 11, z. B. mindestens 0,5 s, so ausgebildet, dass die Anteile der gesetzlich erlaubten Restgehalte an CO, NOx und unverbrannten Kohlenwasserstoffen unterschritten werden. Die verbrannte, gereinigte Abluft strömt dann über die Rohre des Wärmetauschers 24 ab und gibt einen großen Teil ihrer Wärme an die nachströmende ungereinigte Abluft ab.In the illustrated advantageous embodiment, the unpurified exhaust air is passed over the tube bundle of the
Neben den Rohren 26 des Wärmetauschers 24 kann eine - z. B. zentral verlaufende - Bypass-Führung 29 mit einer beispielsweise mittels eines Stellmittels 34, beispielsweise eines Stellantriebes 34, über ein Stellelement 31, z. B. eine stellbare Klappe 31, fernbetätigt veränderbaren Durchströmrate vorgesehen sein. Hierdurch ist beispielsweise das Aufheizen des Rohgases in Grenzen variierbar.In addition to the
Um das nachzuverbrennende Rohgas durch die Nachverbrennungsvorrichtung 01 zu fördern kann in der Nachverbrennungsvorrichtung 01 oder in der den Rohgasstrom 02 zur Nachverbrennungsvorrichtung 01 führenden Rohrleitung ein Gasfördermittel 32, z. B. ein als Ventilator, als Verdichter oder als Pumpe ausgebildetes Fördermittel, vorgesehen sein.In order to promote the nachverbrennende raw gas through the
In einer anstelle oder vorzugsweise zusätzlich zum Wärmetauscher 24 vorgesehenen Ausführung der Nachverbrennungsvorrichtung 01 oder einer die Vorrichtung 01 umfassenden Abluftaufbereitung kann stromabseitig der bevorzugt mit oder ggf. ohne Wärmetauscher 24 ausgebildeten Nachverbrennungsvorrichtung 01 eine Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 33 im Strömungsweg des Reingasstromes 08 vorgesehen sein. Grundsätzlich kann die Wärmerückgewinnung auf beliebiger Technologie beruhen, ist jedoch vorzugsweise rekuperativ mit einem die Wärme über einem Wärmetauscher 36 zwischen dem noch heißen Reingasstrom 08 und einem Fluid eines nutzwärmeseitigen Wärmeträgerfluidstroms 37, z. B. eines Heizfluidkreislaufs 37, ausgeführt. Die Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 33 kann zwar prinzipiell baulich ebenfalls in der als Aggregat 01 ausgebildeten Nachverbrennungsvorrichtung 01 integriert sein, ist jedoch falls vorhanden bevorzugt als eigenständiges, der Nachverbrennungsvorrichtung 01 in einem System zur Abluftaufbereitung nachgeordneten Aggregat 33 ausgeführt. Es kann beispielsweise ein die Wärmeabgabe über beispielsweise die Strömungsführung mittels eines Stellmittels 38, beispielsweise eines Stellantriebes 38, über ein Stellelement 39, z. B. ein System stellbarer Klappen 39, fernbetätigt variierbar sein. Damit kann die Temperatur des die Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 33 verlassenden Reingasstromes 08', welcher beispielsweise stromabwärts über z. B. einen Kamin 41 an die Umgebung abzugeben ist, in Grenzen variiert werden. Die kann ggf. zur Einhaltung der für den Kaminabzug einzuhaltenden Taupunktsgrenze erforderlich sein.In a instead of or preferably in addition to the
Für die oben genannten Ausführungen und Ausbauvarianten der Vorrichtung 01 zur thermischen Nachbehandlung und/oder einer die Nachverbrennungsvorrichtung 01 umfassenden Abluftaufbereitung ist der als Konusbrenner 04 ausgebildete Brenner 04 erfindungsgemäß in einer nachfolgend beschriebenen Ausführungsvariante mit einem oder mehreren der nachfolgend dargelegten besonders vorteilhaften Ausführungsmerkmalen ausgebildet.For the above-mentioned embodiments and expansion variants of the
Der Ausdruck "Brennerkonus" 06 bezeichnet hier nicht einen Konus als Körper im Sinne seiner geometrischen Bedeutung mit einer regelmäßigen und z. B. ununterbrochenen mantelseitigen Rotationsfläche, sondern - wie in Verbindung mit Konusbrennern im Sprachgebrauch üblich - ein ein- oder mehrteiliges Bauteil, welches eine sich in der Querschnittsfläche zum Ausgang hin trichterförmig öffnende Vormischkammer 42 seitlich begrenzender ein- oder mehrteilige, ggf. durch Luftdurchtrittsöffnungen nach außen hin unterbrochenen Konusmantel 43 bzw., im folgenden auch als Wandung 43 oder Wandstruktur 43 bezeichnet, umfasst (siehe z. B.
Die Axialrichtung des Brenners 04 ist z. B. durch den Verlauf einer Schwerpunkts- oder Symmetrieachse S des sich zumindest in einem trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt bezüglich seiner den Innenraum begrenzenden Seite seiner Wandung rotationssymmetrisch oder zumindest n-fach (
Die Brennstoffdüse 07 umfasst zumindest einen Brennstoffauslass 44 zur Abgabe des z. B. flüssigen oder bevorzugt gasförmigen Brennstoffs 03 in die im Innern des Brennerkonus 06 ausgebildete Vormischkammer 42. Die Brennstoffdüse 07 kann grundsätzlich in beliebiger Geometrie mit einer oder mehreren in Richtung Vormischkammer gerichteten Öffnungen 44 als Auslass bzw. Auslässe ausgeführt sein. Bevorzugt ist sie jedoch - zumindest im Bereich ihres konusnahen Endabschnittes - rohrförmig ausgebildet und mit einer stirnseitig zentrisch vorgesehenen kreisscheiben- oder kreisringförmigen den Brennstoffauslass 44 bildenden Öffnung 44 ausgeführt. Um die zentrische Öffnung 44 können in einer Variante symmetrisch weitere, ggf. kleinere Öffnungen vorgesehen sein.The
Die Brennstoffdüse 07 und der Brennerkonus 06 sind in Axialrichtung betrachtet vorteilhaft derart relativ zueinander angeordnet, sodass zumindest ein Fußabschnitt des Brennerkonus 06, z. B. ein stromaufseitiges Ende der Wandung 43 oder ein eigens vorgesehener Konusfuß 46, welcher das stromaufseitiges Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 trägt, die Brennstoffdüse 07 zumindest auf Höhe des wenigstens einen Brennstoffauslasses, bevorzugt jedoch auf einem sich vom Brennstoffauslass stromaufwärts erstreckenden Längsabschnitt, z. B. in Art einer Manschette, umgibt.The
Der Ausdruck stromaufseitig, stromaufwärts, stromabseitig und stromabwärtsbezieht sich - wo nicht anders angegeben oder offensichtlich anders gemeint - auf die in Axialrichtung betrachtete Fließrichtung des Brennstoffes im auslassnahen Bereich der Brennstoffdüse 07.The term upstream, upstream, downstream and downstream refers to the axially-oriented flow direction of the fuel in the outlet region of the
Für den Fall eines eigens vorgesehenen Konusfußes 46 bildet dieser den stromaufwärtig stirnseitigen Abschluss des Brennerkonus 06 und trägt die ein- oder mehrteilige konusmantelseitige Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43. Andernfalls wird der stromaufwärtig stirnseitigen Abschluss des Brennerkonus 06 durch das stromaufwärtige Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstriktion 43 gebildet.In the event of a specially provided
Der Konusfuß 46 kann - ungeachtet der Bezeichnung - baulich der Brennstoffdüse 07 zuzurechnen sein, wobei zum Entfernen der Vormischkammer 42 ein Lösen zwischen Konusfuß 46 und Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 erfolgt. Umgekehrt kann der Konusfuß 46 jedoch in bevorzugter Ausführung baulich dem Brennerkonus 06 zuzurechnen sein, wobei zum Entfernen des Brennerkonus 06 ein Lösen des die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 tragenden Konusfußes 46 von der Brennerdüse 07 oder einem Anbau 47 der Brennerdüse 07 zwischen Brennstoffdüse 07 und Konusfuß 46 erfolgt. Zusätzlich kann zur weiteren Demontage des Brenners 04 auch der Konusfuß 46 lösbar mit der Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 verbunden sein.Irrespective of the designation, the
Der Fußgrund 49 kann durch die dem Konusinnern zugewandte Seite eines in Art eines als Abschlußring oder Speichenring ausgebildeten Konusfußes 46 gebildet sein, der in Umfangsrichtung der Brennstoffdüse 07 betrachtet mehrere überwiegend in Axialrichtung verlaufende und/oder eine überwiegende axiale Durchströmung ermöglichende Durchführungen 48 - z. B. zwischen speichenartigen Stützelementen verbleibende offene Bereiche oder in einen Ring eingebrachte axiale Durchbrüche - aufweisen. Grundsätzlich kann der Fußgrund 49 auch durch einen rundum offenen Zwischenraum zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 und der Brennstoffdüse 07 auf axialer Höhe oder axial stromaufwärts des Brennstoffdüsenendes gebildet sein, wenn der Konus 06 beispielsweise nicht an der Brennerdüse 07 oder einem diese stormaufwärts forsetzenden Rohrstück, sondern von außen her, z. B. an einer Abgaskamme- oder Brennkammerwand, befestigt ist.The bottom of the
Vorzugsweise im stirnseitigen Fußgrund 49 des Brenners bzw. Brennerkonus 06 mehrere Durchführungen 48 um die Brennstoffdüse 07 und/oder zumindest um deren entlang der Symmetrieachse S in die zur Symmetrieachse S senkrechten Ebene betrachteten Projektion herum vorgesehen. Die Durchführungen 49 sind z. B. dergestalt, dass sie beim Austritt der Abluft in das Konusinnere hinein eine überwiegend axiale Strömung bewirken.Preferably, in the
In vorteilhafter Ausführung ist der Konusfuß 46 durch ein Bauteil in Art einer Stirnplatte mit einer bevorzugt ringförmigen, beispielsweise die bevorzugt rohrförmig ausgebildete Brennstoffdüse 07 im montierten Zustand aufnehmenden Öffnung ausgebildet und z. B. lösbar mit der Brennstoffdüse 07 kraft- und/oder formschlüssig verbunden. Der Konusfuß 46 ist bevorzugt ringförmig ausgeführt und kann in Art eines Spannringsatzes ausgebildet sein, wobei einer der beiden Spannringe die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 trägt und durch einen Spannring reibschlüssig mit der Brennstoffdüse 07 auf deren Außenumfang verbindbar ist.In an advantageous embodiment, the
Bevorzugt ist der Konusfuß 46 durch eine Stirnplatte z. B. in Ausführung eines Flansches 46, insbesondere Flanschrings 46, mit beispielsweiser ringförmiger Ausnehmung ausgebildet, welcher mit einem beispielsweise am Umfang der Brennstoffdüse 07 mit einem bündig oder bevorzugt mit einem Versatz zur Düsenstirnseite an der Brennstoffdüse 07 angeordneten, als Flansch 47, insbesondere Flanschring 47, ausgebildeten Anbau 47 verbindbar ist (siehe z. B.
Die Wandung 43 bzw. die Wandkonstruktion 43 ist mit ihrem stromaufwärtigen Ende zumindest auf einem Teil des Umfangs abschnittsweise, vorteilhaft überwiegend, bevorzugt im gesamten Umfangsbereich radial beabstandet zur Mantelfläche der insbesondere rohrförmig ausgeführten Brennerdüse 07 angeordnet, sodass zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 zumindest in Umfangsrichtung der Brennerdüse 07 abschnittsweise, bevorzugt jedoch - bis auf ggf. vorgesehene Stütz- und/oder Halteelemente - vollumfänglich in radialer Richtung ein Zwischenraum mit einem Abstand d, z. B. ein Abstand d von wenigstens 1 mm, vorteilhaft von mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm zwischen der Brenndüse 07 und der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 vorliegt. Ggf. kann in diesem Endbereich ein kreisringförmiger und z. B. bis auf ggf. vorgesehene Stütz- und/oder Halteelemente frei oder abschnittsweise durchströmbarer Zwischenraum zwischen Brennerdüsenmantel und Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 mit einer Ringbreite von z. B. mindestens 1 mm, vorteilhaft mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm, vorliegen. Der ggf. unterbrochene freie Zwischenraum stellt in diesem Fall eine von Fluid durchströmbare Durchführung in einem stirnseitigen Fußgrundes 49 des Brennerkonus 06 dar. Der Fußgrund 49 bezeichnet dabei das schmalere stromaufwärtige Ende des Brennerkonus 06, welches das stromabwärtige Ende der Brennstoffdüse 07 umgibt und mit letzterem zusammen den stromaufwärtigen Abschluss der Vormischklammer 42 bildet.The
Für die Ausführung eines eigens vorgesehenen - insbesondere die rohrförmige Brennerdüse 07 umgreifenden - Konusfußes 46 trägt dieser das stromaufseitige Stirnende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 zumindest auf einem Teil des Umfangs abschnittsweise, vorteilhaft überwiegend, bevorzugt im gesamten Umfangsbereich radial beabstandet zur Mantelfläche der insbesondere rohrförmig ausgeführten Brennerdüse 07, sodass auf der der Vormischkammer zugewandten Seite des Konusfußes zumindest in Umfangsrichtung der Brennerdüse 07 abschnittsweise, bevorzugt jedoch vollumfänglich ein Abstand d in radialer Richtung, z. B. ein Abstand d von wenigstens 1 mm, vorteilhaft von mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm zwischen der Brenndüse 07 und der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 vorliegt.For the execution of a specially provided - in particular the
In einer vorteilhaften und dargestellten Ausführung liegt auch in der Ausführung mit eigens vorgesehenem Konusfuß 46 in diesem Endbereich ein kreisringförmiger Zwischenraum zwischen Brennerdüsenmantel und dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 mit einer Ringbreite von z. B. mindestens 1 mm, vorteilhaft mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm, vor. In einer zu bevorzugenden Ausführung sind im Konusfuß 46 in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von in den Zwischenraum mündenden, z. B. als Lufteintrittsdüsen 48 wirksame Durchführungen 48 vorgesehen. Die Durchführungen 48 münden dabei im Innern der Vormischkammer im Fußgrund 49 bzw. auf der den Fußgrund 49 begrenzenden vormischkammerseitigen Stirnseite des insbesondere in Art einer Stirnplatte ausgebildeten Konusfußes 46, innerhalb des vom stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 umgebenen Umfangs.In an advantageous and illustrated embodiment is also in the version with specially provided
Die Durchführungen 48 enden beispielsweise, z. B. von der stromaufwärtigen Stirnseite des Konusfußes 46 her kommend, in einem zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und dem Brenstoffdüsenmantel ausgebildeten Zwischenraum.The
Die Durchführungen können grundsätzlich beliebig, z. B. als runde Bohrungen oder in Art von durch speichenartige Verstrebungen gebildete Zwischenräume ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausführung sind sie als in Rechteckform schlitzartig ausgebildete Kanäle ausgeführt, die ein geführtes Strömen zum Zwecke der Bildung eines Luftpolsters bzw. -korbes auf der Wandungsinnenseite begründet.The bushings can basically any, z. B. as round holes or in the form of spaces formed by spoke-like struts. In an advantageous embodiment, they are designed as slit-like channels in a rectangular shape, which establishes a guided flow for the purpose of forming an air cushion or basket on the wall inside.
Der Brenner 04 weist vorteilhaft wenigstens eine Mündung der mindestens einen aus dem den Brenner 04 umgebenden Raum 09 vorzugsweise stirnseitig ins Konusinnere führende Durchführung 48 (als offener Ring oder als Mehrzahl von Durchführungen 48) bevorzugt in einem stromaufwärtigen Fußabschnitt auf axialer Höhe oder stromaufwärts des stromabwärtigen Endes der Brennstoffdüse 07, d. h. je nach deren Ausführung dessen Rohes oder dessen Auslassöffnung 14.The
Die ohne eigens vorgesehenen Konusfuß 46 z. B. ringförmig ggf. bis auf Stütz- und/oder Halteelemente offene oder durch den als Konusfuß 46 gänzlich oder bevorzugt lediglich teilweise abgeschlossene stromaufwärtige Stirnseite des Brennerkonus 06 bzw. der durch den Brennerkonus 06 ausgebildeten Vormischkammer wird auch als Fußgrund 49 des Brennerkonus 06 bezeichnet und ist in bevorzugter Ausführung von gasförmigem Fluid, beispielsweise von Abluft aus dem Rohgasraum 09, durchströmbar. Ein Durchströmen des Fußgrundes 49 kann hierbei mit überwiegend in Axialrichtung des Brenners 04 verlaufender Strömungskomponente erfolgen, d. h., der die Strömung charakterisierende Vektor weist in Axialrichtung die gegenüber einer Radialkomponente größere Richtungskomponente auf. Bevorzugt ist ein Durchströmen des Fußgrundes 49 in Axialrichtung ohne signifikante Radialkomponente. Für den o. g. Fall eines eigens vorgesehenen Konusfußes 46 strömt die Abluft als Zuluft durch die Durchführungen 48 im Konusfuß 46, andernfalls durch den abschnittsweise oder vollumfänglich freien Zwischenraum zwischen Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und Brennerdüsenmantel.The without specially provided cone foot 46 z. B. annular possibly open up to support and / or holding elements or by the
In der Ausführung mit einem in der Art eines Flansches 46 ausgebildeten Konusfußes 46 kann dieser über Befestigungsmittel 49, z. B. über eine Schraubverbindung 49, mit dem an der Brennstoffdüse 07 angeordneten Anbau 47, z. B. Flansch 47, verbunden sein. Dieser Anbau 47 ist für den Fall der fußgrundseitigen Durchströmbarkeit mit einer das Durchströmen durch die Durchführungen ermöglichenden Struktur ausgeführt, z. B. ebenfalls zu den Durchführungen 48 fluchtenden Aussparungen oder Durchführungen 52.In the embodiment with a trained in the manner of a
Der Brenner 04 ist im Ergebnis somit zwischen dem stromaufwärtigen Ende der ein- oder mehrteiligen Wandung des Brennerkonus 06 und dem Außenumfang der von einem Fußabschnitt des Brennerkonus 06 umgebenen Brennerdüse 07 auf Höhe oder stromaufwärts der Brennstoffdüsenmündung mit einem zumindest überwiegend in Axialrichtung von gasförmigem Fluid durchströmbarem Fußgrund 49 ausgebildet. Die überwiegend axial verlaufende Durchführung 48 führt bevorzugt von einer stirnseitigen Öffnung zur Umgebung her zur im Fußgrund 49 liegenden Mündung.The
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der im Bereich des Fußgrundes 49 durchströmbaren Brennerausführung kann auf einer gegenüber der Mündung der einen oder mehreren fußgrundseitigen Durchführungen 48 radial weiter innen liegenden Kreislinie ein vollumfänglich durchgehendes oder abschnittsweise mehrteiliges Leitelement 51 radial zwischen dem mindestens einen Brennstoffauslass und den Durchführungen angeordnet sein. Durch das Leitelement 51 bzw. den betreffenden Abschnitt wird das durch die jeweilige Durchführung 48 strömende Fluid, z. B. Abgas, in eine zur Symmetrieachse S weg geneigte Richtung in die Richtung der sich trichterförmig öffnenden Wandung 43 geleitet und bildet an dieser eine Mantelströmung aus. Durch rundum vorgesehene Durchführungen 48 in Verbindung mit einem abschnittsweise oder durchgehend über den Umfangangeordnetes Leitelement 51, z. B. Leitblech 51, bildet sich eine ringförmige Mantelströmung aus dem Fluid, z. B. dem Abgas aus dem Rohgasraum 09, aus, welche die Wandung 43 vor Überhitzung durch direktes Einwirken der Brennerflamme schützt. Das Leitelement 51 ist vorzugsweise als vollumfänglich verlaufendes Leitblech 51 ausgebildet und ist beispielsweise in Form einer sich in Axialrichtung stromabwärts öffnender Kegelstumpfmantel ausgebildet. Der gegen die Symmetrieachse gemessene Neigungswinkel (= halber Öffnungswinkel) des z. B. konusstumpfmantelartig geformte Leitblechs 51 sollte im Bereich des für den sich öffnenden Konusabschnitt bevorzugten Winkelbereich, z. B. im Bereich von 10° bis 20°, insbesondere 12 bis 16°, liegen. Das insbesondere als Leitblech 51 ausgebildete Leitelement 51 erstreckt sich in Axialrichtung betrachtet z. B. zumindest von Höhe des stromabwärtigen Endes des die Brennstoffdüse 07 mantelseitig begrenzenden Rohrstückes her über mindestens eine Länge von 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm. Damit kann nach dem Austreten des Fluids die z. B. axial vorliegende Strömungsrichtung wirksam in Richtung Wandverlauf gelenkt werden.In a particularly advantageous further development of the burner design which can be flowed through in the region of the
Für den Fall eines Brennerkonus 06, dessen sich öffnender Abschnitt erst nach einem graden Eingangsabschnitt beginnt, sollte sich das Leitblech 51 zunächst rohrförmig über die Länge des geraden Eingangsabschnittes erstrecken und dem Knick der Wandung 43 folgend noch über mindestens 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm verlaufen.For the case of a
Die dargelegte Ausführung mit fußgrundseitiger Durchströmung bewirkt bereits für sich alleine betrachtet eine erhebliche Verbesserung eines Brenners 04 zur Nachverbrennung von Abgasen, kann jedoch in Kombination mit einer Ausführungsform der nachfolgend dargelegten Ausführung der Konusmantels 43 hinsichtlich der radiärsymmetrischen und/oder sehnenartigen Ausgestaltung und/oder der Konizität und/oder in Verbindung mit einer Ausführungsform der die Verwirbelung weiter begünstigenden Ausgestaltung des stromabwärtigen Konusrandes besonders vorteilhaft sein.The stated embodiment with foot-side through-flow already causes a considerable improvement of a
Wie bereits oben dargelegt, umfasst der Brennerkonus 06 als ein- oder mehrteiliges Bauteil eine sich auf zumindest einem Konuslängsabschnitt in der Querschnittsfläche zum Ausgang hin trichterförmig öffnende Vormischkammer 42. Durch den Brennerkonus 06 bzw. dessen Wandung 43 ist auf dessen dem Brennstoffauslass 44 in Axialrichtung des Brenners 04 nachgeordneten, sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt ein Abschnitt der Vormischkammer mit einer sich mit zunehmendem Abstand vom Brennstoffauslass stetig vergrößernden, senkrecht zur Axialrichtung bemessene Strömungsquerschnittsfläche umgeben und/oder umhüllt.As already explained above, the
Der Brennerkonus 06 kann, wie hier im Beispiel dargelegt, auf seiner gesamten Länge - beispielsweise ausgenommen eines ggf. eigens zur Halterung vorgesehenen Konusfußes 46 und/oder eines ggf. eigens aus Stabilitäts- und/oder funktionalen Gründen vorgesehenen Abschlusselementes 53 - sich trichterförmig öffnend ausgebildet sein. In nicht dargestellter Ausführung kann er einen mit konstanter Querschnittsfläche verlaufenden Eingangsabschnitt mit entsprechend ausgeformter Wandung und/oder einen mit konstanter Querschnittsfläche verlaufenden Ausgangsabschnitt mit entsprechend ausgeformter Wandung umfassen.The
In einer alternativen Ausführung kann der Brennerkonus 06 stromabwärts des sich trichterförmig öffnenden Abschnittes einen sich wieder verjüngenden Abschnitt aufweisen.In an alternative embodiment, the
Grundsätzlich kann die Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 in einer ersten Ausführungsform - was deren innere Wandmantelfläche betrifft - in zumindest dem sich öffnenden Konuslängsabschnitt einteilig und/oder rotationssymmetrisch um die mit der Symmetrieachse zusammenfallende Axialrichtung des Brenners 04 ausgeführt sein. Dies kann auch ungeachtet ggf. vorgesehener Luftdurchtrittsöffnungen für die durch die dann ggf. stellenweise unterbrochene Wandung 43 der Fall sein. In diesem radialsymmetrischen Spezialfall einer Radiärsymmetrie für die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 verläuft diese in axial voneinander beabstandeten Schnitten auf Kreislinien variierender Radien, wobei der durch die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 umgebene Raum im sich öffnenden Konuslängsabschnitt die Form eines Kegelstumpfes aufweist und einen derartigen, mit der Wandung 43 vollflächig in Berührkontakt stehenden (virtuellen) Kegelstumpf aufnehmen kann.Basically, the
In einer vorteilhaften zweiten Ausführungsform für die Wandmantelfläche der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 des Brennerkonus 06 weist diese zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt eine die Vormischkammer bezogen auf die Axialrichtung n-zählig radiärsymmetrisch begrenzende Wandstruktur (mit n
In einem Spezialfall der zweiten Ausführungsform mit Radiärsymmetrie für die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 sind in einer ersten Variante die einzelnen schalenartigen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 der mehrteiligen Wandkonstruktion 43 bei Ausbildung als Kegelstumpfteilschalen mit ihren im Querschnitt betrachteten Schnittlinien auf Kreislinien oder bei Ausbildung als Pyramidenstupfseiten mit ihren im Querschnitt betrachteten Schnittlinien auf einem geschlossenen Polygonzug einer Pyramidengrundfläche angeordnet, wobei der durch die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 umgebene Raum im sich öffnenden Konuslängsabschnitt im ersten Fall die Form eines Kegelstumpfes und im zweiten Fall eines m-seitigen Pyramidenstumpfes (hier dann mit n = m) aufweist. In beiden Fällen kann dieser durch die die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 definierte Innenraum somit einen maximalen (virtuellen) Kegelstumpf aufnehmen, der im ersten Fall flächig mit der gesamten, den Innenraum umgebenden Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 und im zweiten Fall linienartig entlang der Seitenhöhen der Kegelstumpfseiten mit diesen in Berührkontakt steht.In a special case of the second embodiment with radial symmetry for the
Ob in rotationssymmetrischer oder in nichtrotationssymmetrischer, lediglich radiärsymmetrischer Ausführung des sich öffnenden Konusabschnittes weist in einer vorteilhaften Ausführungsform die den Brennerkonus 06 nach außen umgebende und/oder umhüllende Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 auf dem gesamten oder zumindest einem Teil des sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt im zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Querschnitt betrachtet wenigstens eine Unterbrechung, insbesondere mehrere Unterbrechungen 54, z. B. Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54, auf, durch welche zu behandelnde Abluft aus dem den Brenner umgebenden Raum in den Brennerinnraum strömen kann.Whether in rotationally symmetrical or in non-rotationally symmetrical, merely radially symmetrical design of the opening cone section, in an advantageous embodiment, the
In bevorzugter Ausführung sind diese Abluft- bzw. Lufteintrittsöffnungen 54 als sich nach außen hin radial aus der Umfangslinie erhebende tangentiale Eintrittsöffnungen 54 für einen tangentialen Lufteintritt der den Brennerkonus 06 umgebenden Luft bzw. Abluft ausgebildet. Diese tangentialen, bevorzugt in Längsrichtung des Brenners 06 spalt- oder schlitzförmig ausgebildeten Eintrittsöffnungen 54 sind bevorzugt dadurch gebildet, dass auf axialer Höhe einer betreffenden Eintrittsöffnung 54 in Umfangsrichtung betrachtet die die Eintrittsöffnung 54 zwischen sich ausbildenden Randbereiche benachbarter Umfangsabschnitte eines ein- oder mehrteiligen Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 bezogen auf die Symmetrieachse S radial zueinander beabstandet sind. Grundsätzlich können diese Eintrittsöffnungen 54 durch die entsprechende Ausgestaltung von Umfangsabschnitten mit Durchbrüchen und Formgebung einer einteiligen Wandung 43 oder bevorzugt durch die geometrische Anordnung einzelner Wandabschnitte Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 gebildet sein. Bei Ausbildung eines Unterdruckes im Konusinnern kann dann lediglich Luft mit zumindest einer signifikanten Tangentialkomponente durch die Eintrittsöffnungen 54 angesaugt werden.In a preferred embodiment, these exhaust air or
Ob in rotationssymmetrischer oder in nichtrotationssymmetrischer, lediglich radiärsymmetrischer Ausführung des sich öffnenden Konusabschnittes ist eine - konkrete bzw. effektive "innere" - Konizität (d. h. des im sich öffnenden Abschnitt maximal aufzunehmenden Kegelstumpfes) mit einem Neigungswinkel ϕ gegen die Brennerachse bzw. Symmetrieachse S (= z. B. halber Öffnungswinkel) von 5° bis 15°, insbesondere von 7° bis 12°, von besonderem strömungstechnischen Vorteil. Hierbei ist die die Vormischkammer mantelseitig nach außen hin begrenzende innere Wand der Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur zur Aufnahme eines maximalen (virtuellen) Kegelstupfes größtmöglichen Querschnittsverlaufs ausgebildet, der dadurch definiert ist, dass er an wenigstens zwei in Axialrichtung voneinander beabstandeten Querschnittsebenen an je mindestens drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Stellen anliegt, wobei eine in eine die Symmetrieachse S umfassende Schnittebene des Brennerkonus 06 projizierte, in am Kegelstumpfmantel in Längsrichtung des Brennerkonus verlaufende Mantellinie dieses maximalen virtuellen geraden Kegelstumpfes mit der Axialrichtung bzw. Symmetrieachse S einen Neigungswinkel von 5° bis 15°, insbesondere von 7° bis 12°, bevorzugt von 10° ±1°, ausbildet.Whether in rotationally symmetrical or in non-rotationally symmetrical, merely radial symmetrical design of the opening cone section is a concrete or effective "inner" - conicity (ie the maximum in the opening section truncated cone) with an inclination angle φ against the burner axis or symmetry axis S (= eg half opening angle) of 5 ° to 15 °, in particular of 7 ° to 12 °, of particular aerodynamic advantage. In this case, the inner wall of the
In einer hier dargestellten und bevorzugten zweiten Variante der zweiten Ausführungsform für die Ausführung der Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 mit n-zählig radiärsymmetrischem Umfangsverlauf folgen im sich öffnenden Konuslängsabschnitt die im zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Querschnitt betrachteten, durch die einzelnen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 einer ein- oder insbesondere mehrteiligen Ausführung der Wandung 43 gebildeten Umfangsabschnitte u1; u2; u.3; u.4 im Gegensatz zur ersten Variante zumindest nicht auf ihrer gesamten Länge einer selben Kreislinie K1; K2; K1'; K2' oder geschlossenen Polygenzug, sondern sind in ihren einander benachbarten Umfangsabschnittsenden zweier sich in Umfangsrichtung einander anschließender Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 radial zueinander versetzt. Durch den radialen Versatz der sich beispielsweise im Winkelbereich um die Symmetrieachse S betrachtet überlappenden oder zumindest lückenlos fortsetzenden benachbarten Umfangsabschnittsenden sind tangentiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 gebildet, durch welche im Konusinnern eine Drallbildung angeregt wird.In a here shown and preferred second variant of the second embodiment for the execution of the
Der Brennerkonus 06 umfasst somit bevorzug zumindest im sich trichterförmig öffnenden Brennerkonusabschnitt der Wandung 43 n, z. B. mehr als zwei oder gar mindestens vier durch die beispielsweise fächerartige Anordnung der bevorzugt (teil-)schalenartigen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 gebildete, in Umfangsrichtung zueinander beabstandete und sich radial jeweils aus dem vorangehenden Mantelumfangsabschnittinsbesondere nach außen hin - radial erhebende tangentiale Eintrittsöffnungen 54 für einen tangentialen Lufteintritt der den Brennerkonus 06 umgebenden Abluft.The
In einer speziellen vorteilhaften Ausführung der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 der zweiten Variante mit schalenartiger, z. B. kegelstumpfteilschalenförmiger oder pyramidenstumpfseitenförmiger oder in anderer Weise, Formgebung sind die n radiärsymmetrisch versetzen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 um eine jeweilige parallel zur Axialrichtung bzw. Symmetrieachse S verlaufende imaginäre Achse gegenüber einer eine geschlossene Kegelstumpfschalenstruktur bzw. Pyramidenstumpfmantelstruktur bildenden Orientierung verdreht angeordnet. Die Achsen schneiden z. B. hierbei sämtlich eine konzentrisch um die Symmetrieachse S verlaufende Kreislinie äquidistant zueinander in Umfangsrichtung beabstandet. Durch eine derart verdrehte Anordnung der ansonsten in der selben Weise ausgebildeten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 ist in Umfangsrichtung eine fächerartige Konusmantelfläche ausgebildet.In a special advantageous embodiment of the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 the second variant with shell-like, z. B. truncated cone shell-shaped or truncated pyramidal side or otherwise, shaping the n are radially symmetrically offset wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 is arranged rotated about a respective parallel to the axial direction or axis of symmetry S extending imaginary axis with respect to a closed truncated cone shell structure or pyramidal stump sheath structure forming orientation. The axes cut z. B. in this case all a concentric about the axis of symmetry S extending circular line equidistant from each other in the circumferential direction. By such a twisted arrangement of otherwise formed in the same way wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 a fan-shaped conical surface is formed in the circumferential direction.
In einer derartigen vorteilhaften Ausführung liegen die Teilkegelachsen der in Art von Teilkegelschalen ausgebildeten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 nicht auf einer gemeinsamen Kegelachse, so dass sich die o. g. tangentialen Eintrittsöffnungen 54 in ihrem Öffnungsquerschnitt auf der Außenseite der Wandung 43 radial jeweils aus dem in Umfangsrichtung betrachtet vorangehenden Mantelumfangsabschnitt erheben.In such an advantageous embodiment, the pitch cone axes are formed in the form of part cone shells wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 not on a common cone axis, so that the o. G.
In einem vorteilhaften Spezialfall dieser Ausführung sind die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 als gleich große Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch, z. B. kegelstupfmantel- oder z. B. I - fach (
Für den Fall der in zweiter Variante im Querschnitt des sich öffnenden Abschnittes nicht in jedem Querschnitt des sich öffnenden Konusabschnittes mit den Umfangsabschnitten gänzlich auf einer Kreislinie K1; K2; K1'; K2' verlaufenden Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 mit z. B. in einer oben genannten Art fächerartig und/oder verdreht am Umfang angeordneten Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 und/oder für den Fall, dass durch die Formgebung der Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung o. g. Mantellinien unterschiedlicher Neigung gegen die Symmetrieachse S auftreten, kann für die Charakterisierung der Konizität in einer ersten, die Stärke des radialen Versatzes der benachbarten Umfangsabschnittsenden und/oder das Maß der o. g. Verdrehung und/oder eine Verwindung der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in sich zwar nicht berücksichtigenden Methode als für die Drallbewegung und/oder die Nähe zur Flamme wirksame Konizität in erster Näherung der o. g. maximale (virtuelle) innere Kegelstupf größtmöglichen Querschnittsverlaufs herangezogen werden, so wie er oben in Verbindung mit der ersten Variante definiert ist. Dieser virtuelle Kegelstumpf entspricht dem größtmöglich im sich öffnenden Konusabschnitt einbringbaren gegenständlichen geraden Kegelstumpf und kann gleichzeitig einem kleinsten wirksamen Neigungswinkel ϕ1 eines spitzesten Kegelstumpfes entsprechen, wie er in nachfolgender Ausführung definiert ist.In the case of the second variant in the cross-section of the opening portion not in each cross section of the opening cone section with the peripheral portions entirely on a circle K1; K2; K1 '; K2 'extending
Zu einer weiteren, ggf. zusätzlich zur genannten Charakterisierung mit dem inneren maximalen Konusstumpf in Frage kommenden Charakterisierung für die Ausbildung des fächerartig radiärsymmetrisch ausgebildeten Brennerkonus 06 kann ein spitzester virtueller Kegelstumpf, welcher durch die nach innen gerichteten Bereiche der Wandung 43 jeden Wandabschnittes mit kleinster Neigung bestimmt ist, und zusätzlich stumpfester virtueller Kegelstumpf herangezogen werden, welcher durch die nach innen gerichteten Bereiche der Wandung 43 mit größter Neigung gegen die Symmetrieachse S bestimmt ist.For a further, possibly in addition to the characterization mentioned with the inner maximum cone of potential candidate characterization for the formation of the fan-shaped radiärsymmetrisch trained
Hierbei ist eine Ausführung des Brennerkonus 06 von besonderem Vorteil, wobei die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 des Brennerkonus 06 im Bereich der die Vormischkammer 42 nach außen begrenzenden Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 zumindest in dem sich - quasi trichterförmig - öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur derart ausgebildet sind, dass der spitzeste virtuelle Kegelstumpf einen Konus- bzw. Öffnungswinkel von mindestens 10°, vorteilhaft mindestens 14°, aufweist, d. h. eine in diesem sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt in Längsrichtung des Brennerkonus innen am selben Wandabschnitt verlaufende und am geringsten gegen die Axialrichtung geneigte Mantellinie in senkrechter Projektion auf eine die Axialrichtung umfassende Schnittebene mit der Axialrichtung einen Neigungswinkel von mindestens 5°, vorteilhaft mindestens 7°, ausbildet, wobei diese in dieser Ausführung jedoch unter derjenigen des stumpferen Kegelstumpfes liegt. Der stumpfere virtuelle Kegelstumpf weist in derartiger Ausführung mit in Umfangsrichtung der Schalen variierender Neigung einen maximalen Konus- bzw. Öffnungswinkel von z. B. höchstens 50°, vorteilhaft höchstens 40°, auf, d. h eine in diesem sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt in Längsrichtung des Brennerkonus 06 innen am Wandabschnitt verlaufende und am stärksten gegen die Axialrichtung geneigte Mantellinie in senkrechter Projektion auf eine die Axialrichtung umfassende Schnittebene mit der Axialrichtung einen maximalen Neigungswinkel von z. B. höchstens 25°, vorteilhaft höchstens 20°, ausgebildet sein.Here, an embodiment of the
Eine in dieser Weise zur konkreteren geometrischen Charakterisierung heranziehbare "mittlere" Konizität bzw. ein mittlerer Neigungswinkel ϕ*, wird beispielsweise durch Mittelung gebildet. Die beispielsweise durch integrale Mittelung entlang der Umfangsrichtung über die Neigung sämtlicher Mantellinien ermittelte, d. h. über die betreffende Umfangslänge gewichtete Mittelung, entspricht dem Mittelwert der sich bei Überstreichen einer durch die Symmetrieachse S verlaufenden Ebene über den betrachteten Umfangsabschnitt, z. B. den 360°-Umfang oder den durch den betreffenden Wandabschnitt umgebenen Winkelbereich, an der Innenseite der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 ergebene Mittelwert. Diese gemittelte Neigung kann vorteilhaft bei 10° bis 20°, insbesondere bei 12° bis 17°, liegen.An "average" conicity or a mean inclination angle φ *, which can be used in this way for a more precise geometric characterization, is formed, for example, by averaging. The averaging, for example, determined by integral averaging along the circumferential direction over the inclination of all surface lines, ie averaging over the respective circumferential length, corresponds to the mean value of the plane passing through the axis of symmetry S over the plane considered circumferential portion, z. B. the 360 ° circumference or surrounded by the respective wall portion angle range, on the inside of the
In der Ausführung der Brennerwandung 43 mit einer o. g. Ausführungsform der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Form von gegeneinander verdrehter Mantelsegmente eines radiärsymmetrisch ausgebildeten Pyramiden- oder Kegelstumpfes entspricht z. B. der integrale Mittelwert dem arithmetischen Mittelwert.In the embodiment of the
In der fächerartigen Ausführung mit zwei Mantellinien unterschiedlicher Neigungen und/oder mit zueinander um jeweils eine zur Axialrichtung verdrehter Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 weisen die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 jeweils im Bereich eines bezogen auf eine Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 betrachtet ersten Endes eine erste in Längsrichtung des Brennerkonus 06 mit einer gegen die Axialrichtung um z. B. einen ersten, z. B. den kleineren Neigungswinkel ϕ1, geneigt verlaufenden Mantellinie und im Bereich eines bezogen auf die Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 zweiten Endes eine zweite in Längsrichtung des Brennerkonus 06 mit einer gegen die Axialrichtung stärker, um z. B. einen zweiten, z. B. den größeren Neigungswinkel ϕ2, geneigt verlaufenden Mantellinie auf.In the fan-like design with two generatrices of different inclinations and / or with each other about each one to the axial direction twisted shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 have the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 each in the region of a first end viewed in relation to a circumferential direction of the burner cone 06 a first in the longitudinal direction of the
In einer für die fächerartige Ausführung vorteilhaften Ausführungsform weichen die Neigungen an den beiden Stellen stärkster Abweichung höchstens um 5°, vorteilhaft um höchstens 3° voneinander ab.In an embodiment which is advantageous for the fan-shaped embodiment, the inclinations at the two points of greatest deviation deviate by at most 5 °, advantageously by at most 3 ° from one another.
Im sich stromabwärts trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt des Brennerkonus 06 (Konusabschnitt) ist somit eine Mehrzahl, z. B. die Anzahl n, derartig mit den ersten und zweiten Enden unterschiedlicher Neigung ausgebildeter Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 in der Weise gestaffelt angeordnet, dass in Umfangsrichtung betrachtet ein weniger geneigter zweites Ende eines über einen ersten Winkelbereich, z. B. 360°/n zuzüglich ggf. einer kleinen Überscheidung δ (δ aus 1° bis 5°), insbesondere 90° oder 90°+ δ, reichenden ersten Wandabschnittes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 durch ein sich an den ersten Winkelbereich im Hinblick auf den auf die Brennerlängsachse als Zentrum bezogenen Winkel lückenlos oder mit einer kleinen Winkelüberdeckung δ (Überschneidung) anschließenden, gegenüber dem zweiten Ende des ersten Wandabschnittes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 stärker geneigten ersten Ende eines zweiten Wandabschnittes 43.2; 43.3; 43.4; 43.1; fortgesetzt wird. Die sich die bezogen auf die Symmetrieachse S durch die jeweils benachbarten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung abgedeckten Winkelabschnitte setzten sich zumindest lückenlos fort oder überschneiden sich gar im obigen Sinne geringfügig. Damit ist eine - bezogen auf die Symmetrieachse S - rein radiale Strömung durch die zwischen den benachbarten Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 gebildeten tangentialen Eintrittsöffnungen 54 unterbunden. Das erste Ende des zweiten Wandabschnittes 43.2; 43.3; 43.4; 43.1 ist hierbei beispielsweise in zumindest einem stromabwärtigen Endabschnitt des sich stromabwärts trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt radial zur Brennerlängsachse weiter beabstandet als das zweite Ende des ersten Wandabschnittes43.1; 43.2; 43.3; 43.4.In the downstream funnel-shaped cone longitudinal section of the burner cone 06 (cone section) is thus a plurality, for. B. the number n, thus formed with the first and second ends of different inclination wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 arranged staggered in the circumferential direction of the
Im Bereich des Konusfußes 46 können die fächerartig zueinander angeordneten benachbarten Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 mit ihren Endabschnitten zusammenlaufen oder wie z. B. in vorteilhafter Ausführung wie dargestellt radial beabstandet zueinander den Konusgrund 49 begrenzen. Im ersten Fall schließt sich die zwischen den benachbarten Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 bis zum Fußgrund 49 hin, im bevorzugten zweiten Fall ist zwischen den benachbarten Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 bis zum Fußgrund 49 hin eine tangentiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnung 54 ausgebildet, welche sich jedoch bis zum Fußgrund hin in ihrer Spaltbreite verjüngen kann.In the area of the
In
Der Konus 06 ist bevorzugt mit einer derartigen wirksamen oder mittleren Neigung ausgeführt, sodass sich der hieraus ergebende wirksame oder mittlere Innenradius bzw. - durchmesser vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende des trichterförmigen Konusabschnittes hin um einen Faktor 4,8 bis 5,8, insbesondere 5,0 bis 5,5 vergrößert. Beispielsweise kann der Konus 06 am stromabwärtigen Konusende seines trichterförmigen Längsabschnittes mit einem wirksamen oder mittleren Durchmesser von 500 mm bis 700 mm, insbesondere von 550 mm bis 650 mm, ausgeführt sein.The
Für den o. g. vorteilhaften Fall der als Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch ausgebildeten Konusmantels - ggf. mit der Verlängerung in Umfangsrichtung zur Bildung des geschlossenen Winkelbereichs und ggf. einer Überlappung - sind die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 durch gleich große Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines z. B. I-seitigen geraden Pyramidenstupfmantels oder eines geraden Kegelstumpfmantels gegeben, wobei die Neigung der Pyramidenseitenflächen gegen die Axialrichtung im ersten Fall und die Neigung der Kegelstumpfmantelfläche im zweiten Fall bevorzugt der des o. g. tatsächlichen oder wirksamen Neigungswinkel ϕ entspricht, d. h. bei 5° bis 15°, insbesondere 7° bis 12° liegt. Das Verdrehen, beispielsweise um 3° bis 10°, um die jeweilige Achse bewirkt im Ergebnis die durch das Verdrehen an den beiden umfangseitigen Enden des Mantelsegmentes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 zueinander verschiedene Neigung ϕ1; ϕ2 gegen die Symmetrieachse S bzw. die Axialrichtung des Brennerkonus 06 bzw. Brenners 04.For the above-mentioned advantageous case of the sheath segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 of a profile closed radially symmetrical cone shell - possibly with the extension in the circumferential direction to form the closed angle range and possibly an overlap - are the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 by equally large shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 of a z. B. I-side straight Pyramidenstupfmantels or a straight truncated cone, the inclination of the pyramid side surfaces against the axial direction in the first case and the inclination of the truncated cone surface in the second case preferably that of the above-mentioned actual or effective angle of inclination φ corresponds, ie at 5 ° to 15 ° . in particular 7 ° to 12 °. The rotation, for example, by 3 ° to 10 °, about the respective axis causes the result of the twisting at the two peripheral ends of the shell segment 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 mutually different inclination φ1; φ2 against the symmetry axis S or the axial direction of the
Sowohl für den tatsächlichen Kegelstumpf in radialsymmetrischer Ausführung, als auch für den maximalen virtuellen inneren Kegelstumpf gilt bevorzugt, dass die die Vormischkammer 42 mantelseitig nach außen hin begrenzende inneren Wandung 43 des Brennerkonus 06 zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur zur Aufnahme eines maximalen virtuellen Kegelstupfes größtmöglichen Querschnittsverlaufs ausgebildet ist, der z. B. an wenigstens zwei in Axialrichtung voneinander beabstandeten Querschnittsebenen an je mindestens drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Stellen an der Wandung 43 anliegt, und die am Kegelstumpfmantel dieses maximalen virtuellen Kegelstumpfes in dessen in Längsrichtung verlaufende Mantellinie mit der Symmetrieachse S einen in Umfangsrichtung konstanten Neigungswinkel von 5° bis 15°, bevorzugt von 7° bis 12°, ausbildet.Both for the actual truncated cone in radially symmetrical design, and for the maximum virtual inner truncated cone is preferred that the Vormischkammer 42 shell side outwardly bounding
Die Enden der sich umfangsseitig einander anschließenden, jedoch im Endbereich radial voneinander beabstandeten Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 können partiell über Stützelemente 68 miteinander verbunden sein und damit die Festigkeit der Konusstruktur erhöhen.The ends of the circumferentially adjoining, but in the end region radially spaced shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 can be partially connected to each other via
Grundsätzlich können die n Umfangsabschnitte u1; u2; u.3; u.4 der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 bzw. Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung betrachtet durch ein homogenes Bauteil mit einem in der zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Querschnittsebene ohne Knick gebogenem Kurvenverlauf gebildet sein. Der Brennerkonus 06 kann stromabwärtig durch ein mit der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 - insbesondere stoff- oder formschlüssig - verbundenes Abschlusselement 53, z. B. einer die Öffnung umgebenden Abschlussplatte 53, abgeschlossen sein. Diese Abschlussplatte 53 kann lediglich zur Versteifung und/oder zur Ausbildung eines die endseitige Außenkontur der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 kragenartig umgebenden Randes 62 oder Randbereich 62 ausgeführt sein. Stattdessen oder zusätzlich kann die Abschlussplatte 53 die z. B. schlitzartig zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 ausgebildeten tangentialen Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 stromabwärtig abdeckend angeordnet und/oder ausgeführt sein. Mit einem derart ausgebildeten Rand 62 kann ein Verwirbeln der durch den Eintrittsspalt 18 in die Brennkammer 11 eintretenden Luft bzw. Abluft, durch eine stirnseitige Abdeckung 61 der Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 die tangentiale Strömung begünstigt sein.In principle, the n circumferential sections u1; u2; u.3; u.4 of the wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 or shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 viewed in the circumferential direction by a homogeneous component with a bent in the axial direction perpendicular to the cross-sectional plane without bending bent curve be formed. The
In einer zwar grundsätzlich unabhängig von der übrigen Ausgestaltung der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und/oder von der fußgrundseitigen Durchströmbarkeit hinsichtlich z. B. fertigungstechnisch vorteilhaften, jedoch in Kombination mit weiteren genannten Ausgestaltungsmerkmalen besonders vorteilhaften Ausführung des Brennerkonus 06 ist dieser in Umfangsrichtung durch eine Anzahl einzelner, in Umfangsrichtung sämtlich oder gruppenweise z. B. stoff- oder formschlüssig verbundener ebener Segmente, z. B. Führungsblätter, insbesondere Flachblechstreifen, ausgebildet, wobei z. B. eine Krümmung durch einen geneigten Stoß zweier benachbart zusammengefügter Segmente bewirkt wird. Die sämtlich oder gruppenweise verbundenen Segmente sind z. B. im Bereich des stromaufwärtigen Endes mit beispielsweise dem Konusfuß 46 und/oder im Bereich des stromabwärtigen Brennerkonusendes beispielsweise mit dem Abschlusselement 53, z. B. eines die Öffnung umgebenden Abschlussplatte 53, - insbesondere stoff- oder formschlüssig - verbunden. Die Abschlussplatte 53 kann zur Versteifung ausgeführt sein.In a principle, regardless of the other configuration of the
Im sich trichterartig öffnende Konusabschnitt weist die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von in Längsrichtung des Brenners 04 geneigt gegen die Axialrichtung des Brenners 04 verlaufende ebene Segmente, z. B. Flachblechstreifen, auf, welche im Querschnitt betrachtet sehnenartig verlaufende Umfangsabschnitte ausbildet.In the funnel-like opening cone section has the
In einer z. B. fertigungstechnisch vorteilhaften Ausführung für die eine Anzahl n von Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 umfassende Ausführungsform sind die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 ihrerseits in Umfangsrichtung durch eine Anzahl m einzelner Segmente 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x (siehe z. B.
Für den o. g. vorteilhaften Fall der als Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch ausgebildeten Konusmantel ausgebildeten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 umfassen die n Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 beispielsweise eines Pyramidenstumpfes ihrerseits Segmente 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x, wobei z. B. für die Neigung der Teilflächen das zur Neigung der Pyramidenseitenflächen genannte anzuwenden ist. Der Konusmantel ist hierbei dann im Wesentlichen - d. h. ggf. zuzüglich der oben erwähnten geringfügigen Zugabe in Umfangsrichtung - durch die Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines I = n*m Seitenflächen aufweisenden regelmäßigen oder unregelmäßigen Pyramidenstumpf mit I gleichen oder sich zumindest teilweise geometrisch unterscheidenden Pyramidenstupfseiten gebildet.For the o. G. advantageous case of the sheath segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 formed in a closed profile radially symmetrical conical shell wall sections 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 include the n shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4, for example, a truncated pyramid in turn segments 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x, where z. B. for the inclination of the partial surfaces to apply to the inclination of the pyramid side surfaces mentioned. The cone shell is then essentially - d. H. possibly plus the above-mentioned slight addition in the circumferential direction - through the shell segments 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 of a regular or irregular truncated pyramid having I = n * m lateral faces with I identical or at least partially geometrically different pyramidal duping sides.
In einer zwar grundsätzlich unabhängig von der übrigen Ausgestaltung der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und/oder von der fußgrundseitigen Durchströmbarkeit und/oder von einer nachfolgend beschriebenen Verwirbelungshilfe hinsichtlich z. B. stömungstechnisch vorteilhaften, jedoch in Kombination mit weiteren genannten Ausgestaltungsmerkmalen besonders vorteilhaften Ausführung des Brennerkonus 06 kann die Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 in ihrer den Innenraum umschließenden Wandfläche von ggf. tangentialen Lufteintrittsöffnungen 54 verschiedene axiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 umfassen, welche als z. B. runde Bohrungen 56 oder als mit schlitzartigem Profil ausgebildete Ausnehmungen 57 ausgebildet sind und zumindest auch von Fluid mit einer rein radial zur Symmetrieachse S gerichteten Strömungsrichtung durchströmbar sind. Es können auch beide Typen von Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 vorgesehen sein. Es können des weiteren Ablufteintrittsöffnungen 56; 57, bevorzugt schlitzartig ausgebildete Ablufteintrittsöffnungen 57, mit randseitig nach außen abgespreizten Teilabdeckungen, 58, z. B. Klappen 58 vorgesehen sein. Diese Klappen 58 können beispielsweise im Wesentlichen der Form der betreffenden Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 entsprechen und zum Einstellen des durchtretenden Luft- bzw. Abluftstromes in der Neigung zur umgebenden geschlossenen Mantelfläche veränderbar, z. B. an der an einer Seite der Ablufteintrittsöffnung 56; 57 randseitig zur Klappe 58 bestehenden Verbindung abbiegbar, sein.In a basically independent of the other embodiment of the
Die radialen Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 in der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 sind als Zuluftinjektoren wirksam und tragen zusätzlich innenwandseitig zur Bildung des Luftpolsters bzw. -korbes und/oder zur Sauerstoffzufuhr bei.The radial air or exhaust
Grundsätzlich unabhängig, vorteilhaft in Kombination von einem oder mehreren der o. g. vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmale des Brenners 04 ist die Ausführung der die Verwirbelung des am Brenner 04 außen vorbeiströmenden Fluidstromes, insbesondere Abluftstromes 02, begünstigenden Ausgestaltung des in Axialrichtung des Brenners 04 betrachtet stromabwärtigen Konusendes mit mehreren, aus dem durch die stirnseitige Kontur des die Vormischkammer umgebenden ein- oder mehrteiligen Konusmantel 43 und ggf. den durch die kragenartig überstehende Abdeckung 61 bestimmten, in der Ebene der Ausgangsöffnung 13 des Brennerkonus 06 vorliegenden Profils in den den Brennerkonus 06 umgebenden Raum, insbesondere in den Eintrittsspalt 18 zur stromabwärts nachgeordneten Brennkammer 11, hineinreichenden und in Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 voneinander beabstandeten ersten und/oder zweiten Strömungshindernissen 59; 63; 64; 66. Diese können grundsätzlich direkt im Bereich des stirnseitigen Endes an der Wand des den Konusmantel ausbildenden Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 selbst angeformt oder befestigt sein.Basically independent, advantageous in combination of one or more of the above advantageous design features of the
Die Strömungshindernisse 59; 63; 64; 66 haben die Funktion, die heißen Brenngase aus der Flamme mit der außen am Brenner 04 durch den Eintrittsspalt 18 vorbei in die Brennkammer 11 strömenden Zuluft wirkungsvoll zu vermischen. Die geneigt oder eben zur Ebene der Austrittsöffnung 16 verlaufenden, z. B. als Leitflügel 59; 63; 64; 66 ausgebildeten Strömungshindernisse 59; 63; 64; 66 reißen hierbei störend den durch den Eintrittsspalt 18 tretenden Luftstrom und/oder die im wesentlichen rotationssymmetrische Kegelströmung im Brennerkonus 06 und mit dieser die im wesentlichen rotationssymmetrische Flamme auf und vermischen dadurch die Gasströme aus dem Brennerinnern und dem Eintrittsspalt 18.The
In einer vorteilhaften, z. B. in Kombination mit der fächerartigen Ausgestaltung besonders vorteilhaften Ausführung des Brennerkonus 06, sind aus dem Profil nach außen herausragenden Strömungshindernissen 59; 63; 64; 66 als Teil der den Brennerkonus 06 am stromabwärtigen Ende abschließenden Abschlussplatte 53 an dieser angeformt oder an dieser form- oder stoffschlüssig befestigt.In an advantageous, for. B. in combination with the fan-like embodiment particularly advantageous embodiment of the
Am Konusmantel oder an der Abschlussplatte 53 angeformte oder befestigte Strömungshindernisse 59; 63; 64 sind z. B. als Leitflügel 59; 63; 64 aus Flachblechmaterial gebildet, welche eben oder mit zumindest einem ebenen Abschnitt ausgeführt sind, wobei sie mit dem oder zumindest einem ihrer ebenen Abschnitte bevorzugt geneigt zur senkrecht auf der Axialrichtung stehenden Ebene der Austrittsöffnung 16 angeordnet sind. Beispielsweisen können die als Leitflügel 59; 63; 64 ausgeführten Strömungshindernisse 59; 63; 64 an einer ihrer Seiten randseitig mit der Abschlussplatte 53 derart zusammenhängend ausgeführt oder verbunden sein, sodass diese zur Einstellung der Verwirbelung mehr oder weniger abzubiegen sind.On the cone jacket or on the
Beispielsweisen können erste, als ebene Leitflügel 59 ausgeführte Strömungshindernisse 59 mit einem Rand an einem Randabschnitt des die tangentiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 stirnseitig abschließenden Abschnitt des Abdeckbleches 62 angeordnet sein.By way of example,
Stattdessen oder zusätzlich können zweite als ebene Leitflügel 59 ausgeführte Strömungshindernisse 63; 64 mit einem Rand an einem Randabschnitt des die Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 im Bereich der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 abdeckenden Abschnitt des Abdeckbleches 62 angeordnet sein.Instead or in addition,
Leitflügel 59; 63; 64, insbesondere die ersten Leitflügel 59, können grundsätzlich sämtlich aus der Ebene der Austrittsöffnung 16 weg stromabwärts oder stromabwärts, oder aber bevorzugt zu einem Teil stromaufwärts und zum anderen Teil stromabwärts weisen. Leitflügel 59; 63; 64, insbesondere die zweiten Leitflügel 63; 64 können als Leitflügelpaar 63, 64 in Umfangsrichtung betrachtet beidseitig eines radial aus Umfang des Abdeckbleches 62 herausreichenden Abschnittes 66 angeordnet sein, wobei z. B. eines aus der Ebene der Austrittsöffnung 16 weg stromabwärts und das andere stromaufwärts weist.
Die o. g. Vorrichtung 01 zur thermischen Nachbehandlung umfasst den Brenner 04 in einer der o. g. Ausführung mit einem oder einer Kombination mehrerer der oben als vorteilhaft herausgestellten Merkmale.The
In einer Weiterbildung der Vorrichtung 01 weist die Brennkammer 11 in ihrem Innern eine der Kammer zuzurechnende Verwirbelungseinrichtung 67, beispielsweise ein Prallblech 67, auf. Die als Prallblech 67 ausgebildete Verwirbelungseinrichtung 67 erstreckt sich z. B. parallel zur Ebene der Austrittsöffnung 16 des Brenners 04 und im Wesentlichen zentrisch zur Axialrichtung des Brenners 04.In a development of the
- 0101
- Vorrichtungcontraption
- 0202
- Fluidstrom, Abluftstrom, RohgasstromFluid flow, exhaust air flow, raw gas flow
- 0303
- Brennstoffstrom .Fuel flow.
- 0404
- Brenner, KonusbrennerBurner, cone burner
- 0505
- --
- 0606
- Brennerkonusburner cone
- 0707
- Brennstoffzufuhr, BrennstoffdüseFuel supply, fuel nozzle
- 0808
- ReingasstromClean gas flow
- 08'08 '
- ReingasstromClean gas flow
- 0909
- Rohgasraumraw gas
- 1010
- --
- 1111
- Brennkammercombustion chamber
- 1212
- Anlage, Produktions- und/oder Bearbeitungsanlage, FeuerungsanlagePlant, production and / or processing plant, furnace
- 1313
- Ausgangsöffnung (06)Exit opening (06)
- 1414
- Austrittsöffnung (11)Outlet opening (11)
- 1515
- --
- 1616
- Austrittsöffnung (11)Outlet opening (11)
- 1717
- Brennkammerwandcombustion chamber wall
- 1818
- Eintrittsspaltentrance slit
- 1919
- RohgaseintrittRaw gas inlet
- 2020
- --
- 2121
- StrömungsquerschnittFlow area
- 2222
- Brennkammerwandcombustion chamber wall
- 2323
- Hülle, AußenhülleCover, outer shell
- 2424
- Wärmetauscherheat exchangers
- 2525
- --
- 2626
- Rohr (24)Pipe (24)
- 2727
- Sammel- und AustrittsraumCollection and discharge space
- 2828
- ReingasaustrittClean gas outlet
- 2929
- Bypass-FührungBypass guidance
- 3030
- --
- 3131
- Stellelement, KlappeControl element, flap
- 3232
- Gasfördermittelgas subsidies
- 3333
- Vorrichtung zur WärmerückgewinnungDevice for heat recovery
- 3434
- Stellmittel, StellantriebAdjusting means, actuator
- 3535
- --
- 3636
- Wärmetauscherheat exchangers
- 3737
- Wärmeträgerfluidstroms, HeizfluidkreislaufsHeat transfer fluid flow, heating fluid circulation
- 3838
- Stellmittel, StellantriebAdjusting means, actuator
- 3939
- Stellelement, KlappenControl element, flaps
- 4040
- --
- 4141
- Kaminfireplace
- 4242
- Vormischkammerpremix
- 4343
- Wandung, WandstrukturWall, wall structure
- 4444
- Brennstoffauslassfuel outlet
- 4545
- --
- 4646
- Fußabschnitt, Konusfuß, Flansch, FlanschringFoot section, cone foot, flange, flange ring
- 4747
- Anbau, FlanschAttachment, flange
- 4848
- Durchführungexecution
- 4949
- Konusgrundcone base
- 5050
- --
- 5151
- Leitelement, LeitblechGuide element, guide plate
- 5252
- Durchführungexecution
- 5353
- Abschlusselement, AbschlussplatteGraduation element, graduation plate
- 5454
- Lufteintrittsöffnung, Ablufteintrittsöffnungen, tangentialAir inlet, exhaust air inlets, tangential
- 5555
- --
- 5656
- AblufteintrittsöffnungAir inlet opening
- 5757
- AblufteintrittsöffnungAir inlet opening
- 5858
- Teilabdeckung, KlappePart cover, flap
- 5959
- Strömungshindernis, LeitflügelFlow obstacle, guide vanes
- 6060
- --
- 6161
- Abdeckungcover
- 6262
- Randedge
- 6363
- Strömungshindernis, LeitflügelFlow obstacle, guide vanes
- 6464
- Strömungshindernis, LeitflügelFlow obstacle, guide vanes
- 6565
- --
- 6666
- Strömungshindernis, LeitflügelFlow obstacle, guide vanes
- 6767
- Verwirbelungseinrichtung, PrallblechSwirling device, baffle plate
- 6868
- Stützelementesupport elements
- K1K1
- Kreisliniecircle line
- K1K1
- Kreisliniecircle line
- M1M1
- KegelstumpfmantelTruncated cone
- M2M2
- KegelstumpfmantelTruncated cone
- SS
- Symmetrieachseaxis of symmetry
- u1u1
- Umfangslinieperipheral line
- u2u2
- Umfangslinieperipheral line
- u3u3
- Umfangslinieperipheral line
- u4u4
- Umfangslinieperipheral line
- ϕφ
- Neigungswinkel, tatsächlicher, wirksamerInclination angle, more actual, more effective
- ϕ1φ1
- Neigungswinkeltilt angle
- ϕ2φ2
- Neigungswinkeltilt angle
- ϕ*φ *
- Neigungswinkel, mittelererInclination angle, more medial
Claims (16)
- Apparatus, comprising an industrial plant (12) and a post-combustion apparatus (01) which is provided in an exhaust-air stream (02) of the industrial plant (12) and which differs from the industrial plant (12) and which is positioned downstream of said industrial plant and which serves for the post-combustion of exhaust air of the exhaust-gas stream (02), wherein the post-combustion apparatus (01) comprises a burner (04) which has a fuel nozzle (07) and a burner cone (06), which burner projects at least with its burner cone (06) in an untreated-gas space (09) into exhaust air for treatment of the exhaust-air stream (02) from the upstream plant (12), wherein the burner cone (06) has a single-part or multi-part wall (43) which surrounds a premix chamber (42), and the fuel nozzle (07) comprises an opening of at least one fuel outlet (44) for the discharge of fuel into the premix chamber (42), and wherein the wall (43) which delimits the premix chamber (42) to the outside at the shell has a structure such that the premix chamber (42) formed in the interior thereof opens, over at least one cone length section, in funnel-shaped fashion in a downstream direction symmetrically with respect to an axis of symmetry (S) which defines the axial direction of the burner (04), wherein the burner cone (06), in at least one length section of the cone length section, which widens in funnel-shaped fashion, of the wall (43), comprises multiple tangential inlet openings (54) for a tangential entry of the exhaust air surrounding the burner cone (06) into the premix chamber (42), which inlet openings are formed by a fan-shaped arrangement of a multiplicity of wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) .
- Apparatus according to Claim 1, characterized in that the tangential inlet openings (54) are spaced apart from one another in a circumferential direction and/or, on the outer side of the wall (43), each radially rise from the preceding shell circumferential segment as viewed in the circumferential direction and/or are formed as gap-like or slot-like openings extending in an axial direction and/or extend over at least the length of the cone length section that widens in funnel-shaped fashion.
- Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that the wall (43) of the burner cone (06), at least in the cone length section that opens in funnel-shaped fashion, is formed by a multiplicity n of wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) which, radially symmetrically about the axial direction which forms the axis of symmetry (S), are arranged in a fan shape and/or so as to be rotationally offset about respective axes of rotation which do not coincide with one another or with the axis of symmetry (S) and/or the wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4), in the case of a number of n wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4), are formed as N-th shells, in particular n conical part shells.
- Apparatus according to Claim 3, characterized in that the angular sections covered in the circumferential direction by the respectively adjacent wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) with respect to the axis of symmetry (S) progress at least in gap-free fashion or overlap.
- Apparatus according to Claim 3 or 4, characterized in that the wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) are themselves formed in the circumferential direction by a number m of individual segments (43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x) which adjoin one another to form the respective wall section (43.1; 43.2; 43.3; 43.4).
- Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the tangential inlet openings (54) are such that only an air stream which, in relation to the axis of symmetry (S), does not constitute a purely radial flow but rather comprises at least one tangential motion component can pass through said inlet openings into the cone interior.
- Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the tangential inlet openings (54) are formed between in each case two wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) which adjoin one another in the circumferential direction of the burner cone (06), by virtue of said wall sections being formed in the manner of cone segments of a cone with a closed outer circumferential line but so as to be rotationally offset, in relation to the arrangement that forms the closed outer circumferential line, in an identical rotational direction and/or by an identical angle about axes which are spaced apart in each case to the same extent from the axis of symmetry (S).
- Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that the burner (04), in an end-side bottom (49) of the burner cone (04), has one or more opening-out points of one or more leadthroughs (48) which lead from the untreated-gas space (09) surrounding the burner (04) into the premix chamber (42), through which leadthroughs exhaust air from the untreated-gas space (09) surrounding the burner (04) enters and/or can enter the premix chamber with an axial or predominantly axial flow direction, that is to say an axial flow component that is greater than a radial component.
- Apparatus according to Claim 8, characterized in that the bottom (49) is formed by the side, facing toward the cone interior, of a cone base (46) which is formed in the manner of a terminating ring or spoked ring which, as viewed in a circumferential direction of the fuel nozzle (07), has multiple leadthroughs (48) which run predominantly in an axial direction and/or which permit a predominantly axial throughflow.
- Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9, characterized in that the fuel nozzle (07) and the upstream end of the burner cone (06) are, as viewed in an axial direction, arranged so as to overlap or so as to progress at least without interruption and/or the wall (43) of the burner cone (06), in particular a base section of the burner cone (06), surrounds the fuel nozzle (07) at least at the level of the at least one fuel outlet.
- Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10, characterized in that all or several wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) of a wall (43) of multi-part form are, on at least the opening cone length section, formed in the manner of shell segments (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) of a closed-profile and radially symmetrical truncated cone shell or l-sided truncated pyramid shell and which are arranged so as to be rotationally offset in the same direction of rotation and by the same rotational angle about respective axes which run in a longitudinal direction on a common cone or cylinder shell surface concentrically surrounding the axis of symmetry (S).
- Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or 11, characterized in that the burner cone (06), in its opening burner cone section or at least a part of said burner cone section, has an effective internal conicity with an angle of inclination (ϕ; ϕ1) of the cone shell with respect to the axis of symmetry (S) of 5° to 15°.
- Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12, characterized in that the burner cone (06) is, in the region of its downstream end, formed with multiple flow obstructions (59; 63; 64; 66) which extend from the profile defined by the course of the shell of the wall (43) at the end side into the space surrounding the burner cone (06) at its downstream end and which are spaced apart from one another in the circumferential direction of the burner cone (06) .
- Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13, characterized in that, upstream of the untreated-gas space (9) in the untreated-gas path, there is provided a heat exchanger (24) by means of which an exchange of heat between already-treated, hot clean gas exiting a combustion chamber (11) and untreated gas which is formed by exhaust air from the upstream plant (12) and which still to be treated is or can be performed.
- Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14, characterized in that the untreated-gas space (09) surrounding the burner cone (06) is adjoined, downstream, by a combustion chamber (11), into the inlet opening of which a downstream outlet opening (13) of the burner cone (06) opens.
- Apparatus according to Claim 15, characterized in that an inlet opening of the combustion chamber (11) and the burner cone (06) at the level of the outlet opening (13) are dimensioned, and arranged relative to one another, such that an inlet gap (18) is formed between that edge of the burner cone (06) which defines the outer circumference at the outlet side and that edge of an inlet-side combustion chamber wall (17) which defines the inlet opening, through which inlet gap untreated gas can flow from the untreated-gas space (09) into the combustion chamber (11) directly, that is to say without firstly passing into a premix chamber of the burner cone (06) formed in the interior of the burner cone (06), and/or in that, for the feed of the exhaust air into the untreated-gas space (09), a path section is provided through a flow cross section (21) which is delimited at least on one side by the outer side of the combustion chamber wall (22).
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