ES2574434T3 - Quemador para combustibles en forma de polvo y/o de partículas con rotación variable - Google Patents

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ES2574434T3 ES13164536.8T ES13164536T ES2574434T3 ES 2574434 T3 ES2574434 T3 ES 2574434T3 ES 13164536 T ES13164536 T ES 13164536T ES 2574434 T3 ES2574434 T3 ES 2574434T3
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Dr. Stefan Hamel
Michael Hohendorf
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    • F23D2900/01001—Pulverised solid fuel burner with means for swirling the fuel-air mixture

Abstract

Quemador (1, 35, 40) para combustibles en forma de polvo y/o de partículas, - con un canal de flujo (5) para el transporte de al menos un flujo de gas a una cámara de combustión (B), - presentando el canal de flujo (5) una sección transversal de forma anular y una instalación de rotación (16) que transmite al flujo de gas una rotación en dirección perimetral, - presentando la instalación de rotación (16) al menos un primer y un segundo grupos de medios de desvío (17, 18, 19, 31, 32, 41, 43) distribuidos por el perímetro del canal de flujo para la producción de una rotación, - sujetándose al menos el segundo grupo de medios de desvío (18, 19, 32, 43) de manera fija entre sí en una estructura de soporte (22, 34, 44), caracterizado por - que se proporciona la estructura de soporte para la modificación de la rotación transmitida a lo largo del canal de flujo (5) de manera desplazable axialmente y/o de manera giratoria alrededor del eje longitudinal del canal de flujo (5).

Description

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DESCRIPCION
Quemador para combustibles en forma de polvo y/o de particulas con rotacion variable
La invencion se refiere a un quemador para combustibles en forma de polvo y/o de particulas, con un canal de flujo para el transporte de al menos un flujo de gas a una camara de combustion, presentando el canal de flujo una seccion transversal de forma anular y una instalacion de rotacion que transmite al flujo de gas una rotacion en direccion perimetral.
Para quemar combustibles solidos con alta eficiencia y con un desarrollo de sustancias contaminantes reducido, se usan normalmente quemadores del tipo mencionado anteriormente, estando asignados los quemadores a correspondientes camaras de combustion. Los quemadores tambien se denominan como quemadores de combustible pulverizado y se usan particularmente en instalaciones de combustion a gran escala. El combustible ha de presentarse en forma de particulas finas, para poder ser quemado mediante correspondientes quemadores. Particularmente en el caso de la combustion de carbon se muele tan finamente el combustible, que se habla de polvo de carbon. No obstante, no pueden molerse tan finamente con sentido todos los combustibles
Los combustibles son no obstante tan finos, que pueden insuflarse con la ayuda de un flujo de gas a traves del quemador de manera precisa a la camara de combustion. El flujo de gas sirve finalmente para el transporte neumatico del combustible y pone a disposition habitualmente ademas de ello, tambien oxigeno para la combustion. En el caso del flujo de gas se trata por lo tanto en casos sencillos de aire. Pero tambien puede tratarse de aire enriquecido con oxigeno o de otra mezcla de gases con contenido de oxigeno. El flujo de gas, el cual transporta el combustible a la camara de combustion, se denomina independientemente de su composition tambien como aire primario.
Los quemadores del tipo mencionado presentan habitualmente canales de flujo adicionales, a traves de los cuales se insuflan flujos de gas adicionales a la camara de combustion. Los flujos de gas no transportan combustible a diferencia del aire primario, por lo cual estos flujos de gas tambien se denominan como aire secundario. En la mayoria de los casos se suministra el flujo primario cerca del centro de la seccion transversal del quemador a la camara de combustion. El quemador presenta para ello un canal de flujo de forma anular para el aire primario. De manera concentrica con respecto a este canal de flujo pueden proporcionarse canales de flujo adicionales, los cuales son atravesados por aire secundario. En el caso del aire secundario tambien puede tratarse de aire o de otra mezcla de gases con contenido de oxigeno, que en caso de necesidad consiste esencialmente en oxigeno (oxigeno tecnico).
Al flujo del aire primario y al flujo del aire secundario se les transmite en el quemador mediante instalaciones de rotacion separadas, una rotacion en direccion perimetral. Dicho con otras palabras, las lineas de flujo del aire primario y/o del aire secundario conforman en el correspondiente canal de flujo la forma de una espiral. Para la transmision de la rotacion, la instalacion de rotacion presenta medios de desvio, los cuales desvian el flujo de gas con respecto a la direccion longitudinal del canal de flujo en direccion perimetral hacia el lado. La rotacion es necesaria para lograr una combustion ventajosa del combustible y para la conformation de cantidades solo reducidas de oxidos de nitrogeno (NOx).
La rotacion optima del aire primario y/o del aire secundario depende en gran medida del combustible usado. En este caso tienen un papel particular el tamano de la particula, el valor calorifico y la proportion de componentes volatiles. Para poder manejar centrales de combustion de polvo con un ancho de banda amplio de diferentes combustibles, los quemadores usados tienen que poder ser ajustables por lo tanto en lo que se refiere a la rotacion producida. Para lograr esto, los medios de desvio habitualmente se distribuyen por el perimetro de la correspondiente ranura anular. Su angulo de ataque frente al eje longitudinal de la ranura anular puede variarse en el caso de los quemadores conocidos del estado de la tecnica, como por ejemplo del documento DE 10 2005 032 109 A1, mediante diferentes mecanismos de ajuste. Es desventajoso no obstante en los mecanismos de ajuste conocidos, que estos son laboriosos e intensivos en costes en la fabrication, asi como propensos a fallos y complicados en el manejo.
Un quemador conocido de la publication US 5526758 divulga el preambulo de la reivindicacion 1.
La presente invencion se basa por lo tanto en la tarea de configurar y perfeccionar de tal manera los quemadores conocidos del estado de la tecnica, que se eviten las desventajas conocidas del estado de la tecnica.
Esta tarea se soluciona en el caso de un quemador con las caracteristicas de la reivindicacion 1. La invencion ha reconocido que la rotacion transmitida al flujo de gas en un canal de flujo puede variarse de una manera muy sencilla cuando los medios de desvio se dividen en al menos dos grupos de medios de desvio, los cuales pueden ajustarse entonces relativamente entre si en su position. Para ello hay fijado un grupo de medios de desvio de manera fija entre si en una estructura de soporte, la cual puede ajustarse en al menos una direccion espacial. Debido a ello puede modificarse la posicion relativa del segundo grupo de medios de desvio con respecto al primer grupo de medios de desvio. No es necesario basicamente por lo tanto, que tambien el primer grupo de medios de
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desvto este configurado de manera movil en relacion con su posicion en el quemador. Para el aumento de los grados de libertad durante la variacion de la rotacion, los medios de desvto del primer grupo de medios de desvio tambien pueden estar montados no obstante de manera fija entre si en otra estructura de soporte, la cual puede ajustarse relativamente con respecto al canal de flujo.
Para aumentar los grados de libertad durante la variacion de la rotacion, puede proporcionarse un tercer grupo de medios de desvio. Tambien son concebibles mas grupos ademas de estos, de medios de desvio, tambien aunque estos continuen aumentando el esfuerzo constructivo del quemador. Cada uno de estos grupos de medios de desvio puede proporcionarse en este caso de manera fija o movil en relacion con el correspondiente canal de flujo. Por lo demas, tampoco es necesario obligatoriamente en el caso de los dos primeros grupos de medios de desvio, que los medios de desvio esten dispuestos completamente fijos entre si. Esto es no obstante posible, dado que el ajuste de la estructura de soporte basicamente es suficiente para ajustar los medios de desvio de la manera deseada. Cuando esto es deseado y justifica el esfuerzo adicional, medios de desvio individuales o todos del segundo grupo de medios de desvio tambien pueden estar dispuestos de manera desplazable por separado en relacion con los otros medios de desvio y/o en relacion con la estructura de soporte.
En este caso puede ser variable particularmente la inclinacion de los medios de desvio con respecto al eje longitudinal del correspondiente canal de flujo. Es no obstante particularmente preferido, cuando el ajuste de la estructura de soporte en relacion con el canal de flujo puede producirse sin un ajuste simultaneo de la alienacion de los medios de desvio del segundo grupo de medios de desvio entre si. De esta manera no solo se posibilita un ajuste definido del segundo grupo de medios de desvio con respecto al primer grupo de medios de desvio, sino que tambien se logra una configuracion constructiva sencilla del quemador.
Para poder mover uno de los grupos de medios de desvio en relacion con el otro grupo de medios de desvio, la estructura de soporte puede desplazarse axialmente con respecto al canal de flujo. Alternativa o adicionalmente, la estructura de soporte puede girarse alrededor del eje longitudinal del canal de flujo. De esta manera puede ajustarse finalmente la rotacion del flujo de gas mediante un sencillo ajuste del quemador mediante un mecanismo de ajuste constructivamente sencillo y ademas de ello, muy fiable. Los mecanismos de ajuste complicados que se conocen del estado de la tecnica y son al mismo tiempo complicados de manejar, se hacen prescindibles mediante la invencion. Correspondientes instalaciones de rotacion pueden proporcionarse en solo un canal de flujo o en varios canales de flujo, para servir a la adaptacion del quemador a diferentes combustibles. La instalacion de rotacion se proporcionara en particular sin embargo, en el canal de flujo del aire primario que transporta el combustible, dado que aqui tiene un particular significado la variacion de la rotacion.
Ademas de ello, se prefiere basicamente, cuando para un canal de flujo para el aire primario se proporciona al menos un canal de flujo concentrico, preferiblemente al menos dos canales de flujo concentricos, para aire secundario. Los canales de flujo para aire secundario estan dispuestos particularmente alrededor del canal de flujo para aire primario.
Los medios de desvio presentan frente a la direccion longitudinal del canal de flujo superficies de conduccion inclinadas. Mediante estas superficies de conduccion, a lo largo de las cuales fluye el flujo de gas, se desvia este en direccion perimetral. Esto conduce finalmente a que se transmita una rotacion al flujo de gas en direccion perimetral del canal de flujo.
De manera adicional se prefiere particularmente, cuando los medios de desvio estan configurados como palas de conduccion y/o chapas de conduccion. Con palas de conduccion se entienden en este contexto, aquellos medios de desvio los cuales presentan una superficie de conduccion curvada. Mediante superficies de conduccion correspondientemente curvadas puede reducirse eventualmente la perdida de presion provocada por la instalacion de rotacion. Con una chapa de conduccion se entiende por el contrario una instalacion de desvio, la cual esta configurada solo a partir de una chapa delgada. Las chapas de desvio posibilitan en una medida particular un ahorro de material en lo que se refiere a la instalacion de rotacion.
Independientemente de ello, el canal de flujo puede estar configurado en forma de un cilindro hueco. Esta zona axial es por ejemplo al menos el doble de larga que el diametro exterior del canal de flujo con forma de cilindro hueco. Correspondientes quemadores posibilitan suministrar a la camara de combustion un flujo con rotacion uniforme, que continua hasta muy dentro de la camara de combustion.
Ha resultado ser bastante conveniente en lo que se refiere a una estructura sencilla y compacta del quemador, cuando el canal de flujo esta delimitado por un tubo interior y por un tubo exterior. En este caso se prefiere ademas de ello por motivos de simetria, cuando los dos tubos estan configurados de manera concentrica entre si. Dependiendo de si en el caso del flujo de gas se trata de aire primario y/o de aire secundario, puede tratarse en el caso del tubo interior de un tubo de nucleo, de un tubo primario o de un tubo secundario. En el caso de un tubo de nucleo, el tubo exterior se conforma mediante un tubo primario. Esta configuracion del quemador es particularmente preferida porque la variacion de la rotacion, particularmente del aire primario, es de particular importancia para la combustion del combustible. Alternativa o adicionalmente, el tubo interior tambien puede estar conformado no obstante, por un tubo primario o un tubo secundario, siendo entonces correspondientemente el tubo exterior un tubo
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secundario o un tubo terciario. En el caso de estos casos, el flujo de gas es conformado preferiblemente por un aire secundario no mezclado con combustible.
Basicamente se prefiere cuando el quemador presenta una alimentacion de combustible para el suministro de combustible en forma de polvo y/o de particulas en el canal de suministro. Entonces el combustible puede suministrarse de manera precisa al quemador y mezclarse en el quemador con aire primario. Puede evitarse de esta manera una mezcla previa con el riesgo de una separacion de la mezcla parcial posterior y deposition de combustible en el sistema de conduction.
Al menos el segundo grupo de medios de desvio puede ser ajustado preferiblemente de tal manera, que los medios de desvio del segundo grupo de medios de desvio y del primer grupo de medios de desvio esten orientados entre si de manera alineada. Dependiendo de la cantidad de los grupos de desvio utilizados, tambien pueden estar orientados de manera alineada entre si los medios de desvio que limitan entre si de varios grupos de medios de desvio. Al menos el segundo grupo de medios de desvio puede ajustarse no obstante tambien a diferencia de ello, de manera que los medios de desvio adyacentes al menos del primer y del segundo grupo de medios de desvio esten dispuestos desplazados entre si. Los medios de desvio de los grupos de medios de desvio adyacentes estan dispuestos entonces preferiblemente unos tras otros, cubriendose los medios de desvio parcial o completamente en direction longitudinal del canal de flujo. Las posiciones desplazada y alineada no han de entenderse obligatoriamente como absolutas. Puede tenerse en consideration tambien una position mas alineada o mas desplazada de los medios de desvio de los diferentes grupos de medios de desvio. Debido a ello puede lograrse finalmente, que el desvio de uno de los grupos de medios de desvio se lleve mas o menos alla del otro grupo de medios de desvio. Cuanto mas desplazada sea la disposition de varios grupos de medios de desvio entre si, menos se complementara el desvio del flujo de gas de los grupos individuales de medios de desvio.
Alternativa o adicionalmente puede estar previsto que los medios de desvio del segundo grupo de medios de desvio tengan una continuation en una posicion de los mismos en los medios de desvio del primer grupo de medios de desvio y/o al contrario. Esto significa, dicho con otras palabras, que los medios de desvio de los diferentes grupos de medios de desvio pasan unos a otros. Los medios de desvio de los grupos de medios de desvio individuales pueden conformar por lo tanto una serie de medios de desvio conjuntos, aunque los medios de desvio de los diferentes grupos de medios de desvio no estan unidos directamente entre si. En la correspondiente posicion de al menos el segundo grupo de medios de desvio puede lograrse de esta manera un efecto como aquel con elementos de desvio claramente mas largos, que en este caso en una posicion del segundo grupo de medios de desvio se conforman a partir de los medios de desvio individuales.
Para poder variar mediante el ajuste de al menos el segundo grupo de medios de desvio la rotation transmitida al flujo de gas, puede ponerse a disposicion en una primera posicion del segundo grupo de medios de desvio entre los medios de desvio del primer y del segundo grupo de medios de desvio una section transversal de flujo libre mayor en direccion longitudinal del canal de flujo. En otra posicion del segundo grupo de medios de desvio puede ponerse a disposicion entonces entre los medios de desvio del primer y del segundo grupo de medios de desvio, una seccion transversal de flujo libre menor para el flujo de gas en direccion longitudinal del canal de flujo. Cuanto menor sea la seccion transversal de flujo libre para el flujo de gas en direccion longitudinal del canal de flujo, en menor medida podra pasar el flujo de gas sin obstaculos entre los medios de desvio y en mayor medida se desviara el flujo de gas en direccion perimetral. Dicho con otras palabras, la rotacion sera basicamente mayor, cuanto menor sea la seccion transversal de flujo libre entre los grupos de medios de desvio.
Alternativa o adicionalmente puede estar previsto, que en una posicion de al menos el segundo grupo de medios de desvio, los medios de desvio del primer grupo de medios de desvio y del segundo grupo de medios de desvio conformen canales de desvio comunes inclinados con respecto a la direccion longitudinal del canal de flujo. Los medios de desvio de los al menos dos grupos de medios de desvio pueden llevarse por lo tanto a una posicion que se complementa. En este caso los medios de desvio de uno de los grupos de medios de desvio conforman entre si canales de flujo, los cuales se continuan preferiblemente sin cambios por los medios de desvio del otro grupo de medios de desvio. Los grupos de medios de desvio pueden desviar el flujo de gas entonces conjuntamente en mayor medida. Cuando al menos el segundo grupo de medios de desvio se ajusta del tal manera que los canales de flujo de uno de los grupos de medios de desvio no son continuaciones de los canales de flujo del otro grupo de medios de desvio, sino canales de flujo separados, se logra por el contrario una desviacion claramente menor y con ello una rotacion claramente menor.
La instalacion de rotacion puede presentar al menos un tercer grupo de medios de desvio distribuidos por el perimetro del canal de flujo para la production de la rotacion. En este caso puede ajustarse el grado de la rotacion, la cual se transmite al flujo de gas, por una zona mas amplia. Esto conlleva no obstante normalmente un esfuerzo constructivo mayor para el quemador.
En el caso de un tercer grupo de instalaciones de desvio, este puede estar provisto de medios de desvio dispuestos fijos unos con respecto a otros, los cuales se sujetan en otra estructura de soporte. La estructura de soporte puede estar prevista entonces para la modification de la rotacion transmitida a lo largo del canal de flujo de manera desplazable axialmente y/o giratoria alrededor del eje longitudinal del canal de flujo. De esta manera pueden
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ajustarse para la variation de la rotation, tanto el primer como tambien el tercer grupo de medios de desvto. De esta manera se logra una mayor libertad para el ajuste de la rotacion. Es no obstante constructivamente mas sencillo, cuando solo se preve movil el segundo grupo de medios de desvio. Entonces se ofrece particularmente que el segundo grupo de medios de desvio se proporcione entre el primer y el tercer grupo de medios de desvio.
Para mantener reducido el esfuerzo de equipamiento se prefiere basicamente cuando el primer grupo de medios de desvio se proporciona fijo en el canal de flujo.
Un quemador de estructura constructivamente sencilla puede ponerse a disposition cuando la estructura de soporte esta configurada de forma anular. La estructura de soporte puede seguir en este caso de una manera sencilla el perimetro exterior del interior del tubo, el cual delimita el canal de flujo. La estructura de soporte tambien puede estar configurada como estructura anular doble concentrica, sujetandose los medios de desvio respectivamente entre los anillos de la estructura anular doble. Para perturbar en la menor medida posible el flujo de gas, el anillo interior de la estructura anular doble puede seguir el perimetro exterior del tubo interior que delimita el canal de flujo, mientras que el anillo exterior de la estructura anular doble sigue el perimetro interior del tubo exterior que delimita el canal de flujo.
La invention se explica a continuation con mayor detalle mediante un dibujo que representa solo ejemplos de realizacion.
En el dibujo muestra
La Fig. 1 un primer quemador segun la invencion en una section longitudinal,
La Fig. 2 una instalacion de rotacion del quemador de la Fig. 1 en una representation en detalle,
La Fig. 3 una instalacion de rotacion de un segundo quemador segun la invencion en una representacion
esquematica y
La Fig. 4 una instalacion de rotacion de un tercer quemador segun la invencion en una representacion
esquematica.
En la Fig. 1 se representa un quemador 1 en una seccion longitudinal, el cual esta dispuesto en una pared W de una camara de combustion B. El quemador 1 presenta una serie de secciones de tubo dispuestas concentricamente entre si. Central y concentricamente con respecto al eje central 2 del quemador 1 se proporciona un tubo de nucleo 3. En el tubo de nucleo 3 puede proporcionarse una lanza de quemador u otro medio representado en este caso esquematicamente.
Concentricamente con respecto al tubo de nucleo 3 se proporciona un tubo primario 4, el cual encierra con el tubo de nucleo 3 un canal de flujo 5 con una seccion transversal de forma anular. El tubo de nucleo 3 y el tubo primario 4 conforman un canal de flujo 5 en forma de un cilindro hueco. En este canal de flujo 5 se transporta el aire primario en direction de la camara de combustion. Anteriormente se le suministra al aire primario a traves de una instalacion de suministro no representada, un combustible en forma de particulas. Las particulas del combustible no se representan en la Fig. 1 debido a motivos de claridad. El tubo primario 4 termina limitando con la camara de combustion B en una llamada garganta primaria 6 con una seccion transversal que se ensancha conicamente. En la garganta primaria 6 hay dispuesto un llamado estabilizador de llama 7. El estabilizador de llama 7 presenta un canto 8 dentado que se introduce radialmente en el aire primario, el cual sirve para el arremolinamiento del aire primario hacia el interior de la camara de combustion B.
Concentricamente con respecto al tubo primario 4 se proporcionan un primer tubo secundario 9 y un segundo tubo secundario 10. El correspondiente tubo 9, 10 exterior conforma con el correspondiente tubo interior 4, 9 igualmente canales de flujo 11, 12 de forma anular para aire secundario, el cual no esta mezclado con particulas de combustible. En el extremo del lado de salida del tubo secundario 9 interior se proporciona una garganta secundaria 13 con una seccion transversal que se ensancha conicamente. En el extremo del lado de salida del segundo tubo secundario 10 se proporciona una llamada mufla 14 en forma de un ensanchamiento conico. El angulo de inclination de la mufla 14 es mayor que el angulo de inclinacion de la garganta secundaria 13, cuyo angulo de inclinacion es por su parte mayor que el angulo de inclinacion de la garganta primaria 6. Para el fin del enfriamiento, se asignan a la mufla 14 conducciones de refrigeration 15, que en parte estan posicionadas entre la mufla 14 y la pared W de la camara de combustion B y en parte en el lado interior de la pared W de la camara de combustion B. Mediante la disposicion concentrica de tubo de nucleo 3, tubo primario 4 y los tubos secundarios 9, 10, asi como la asignacion de la instalacion de suministro para combustible en forma de particulas, es decir, mediante la disposicion concentrica de los canales de flujo 5, 11, 12 de forma anular, se logra que alrededor del flujo de aire primario que guia el combustible se conduzcan otros dos flujos de aire secundario a la camara de combustion B. En caso de necesidad pueden proporcionarse ademas de ello otros tubos secundarios y canales de flujo para aire secundario adicional. Es posible por su parte una renuncia al segundo tubo secundario 10, pero en el caso normal no deseado.
El flujo de aire primario, el cual fluye a traves de la ranura anular entre el tubo de nucleo 3 y el tubo primario 4, se
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pone en rotacion en direction perimetral con la ayuda de una instalacion de rotation 16. El flujo de aire primario se pone por lo tanto a girar de forma espiral con respecto al eje central 6. En el caso del quemador 1 representado y preferido en este sentido, la instalacion de rotacion 16 se compone de tres grupos de medios de desvio 17, 18, 19 que se proporcionan distribuidos por el perimetro del canal de flujo, para el desvio del flujo de aire primario en direccion perimetral.
En el resto de los canales de flujo 11, 12 para los flujos de aire secundario se proporcionan instalaciones de rotacion 20, 21 adicionales, las cuales transmiten una rotacion a los flujos de aire secundario en direccion perimetral de los canales de flujo 11, 12. En el caso del quemador 1 representado y preferido en este sentido, las instalaciones de rotacion 20, 21 presentan en los canales de flujo 11, 12 respectivamente solo un grupo de medios de desvio distribuidos por el perimetro de los canales de flujo 11, 12 para el aire secundario. Podrian proporcionarse no obstante tambien, varios grupos de medios de desvio unos tras otros, y concretamente en caso de necesidad adicionalmente o como reemplazo de la instalacion de rotacion 16 que presenta varios grupos de medios de desvio 17, 18, 19, en el canal de flujo 5 delimitado por el tubo de nucleo 3 y el tubo primario 4.
En las Figs. 2a y 2b se representan el tubo de nucleo 3 del quemador 1 y la instalacion de rotacion 16 como detalle del quemador 1. La instalacion de rotacion 16 presenta en el caso del quemador 1 representado y preferido en este sentido, tres grupos de medios de desvio 17, 18, 19, que estan configurados en el presente caso en forma de chapas de desvio. Los medios de desvio 17, 18, 19 de cada grupo de medios de desvio 17, 18, 19 estan dispuestos distribuidos por el perimetro del canal de flujo 5 para el aire primario. Los medios de desvio 17 del primer grupo de medios de desvio 17 estan montados en este caso de manera fija sobre el tubo de nucleo 3, mientras que los medios de desvio 18, 19 del resto de los grupos de medios de desvio 18, 19 estan montados de manera fija entre si sobre estructuras de soporte 22, 23 de forma anular. Las estructuras de soporte 22, 23 se proporcionan en el caso del quemador 1 representado y preferido en este sentido, en direccion longitudinal del canal de flujo 5 de manera desplazable. Debido a ello, los medios de desvio 17, 18, 19 pueden asumir las posiciones representadas en las Figs. 2a y 2b.
El la Fig. 2a los grupos de medios de desvio 17, 18, 19 estan claramente separados unos de otros. La separation de los grupos de medios de desvio 17, 18, 19 se corresponde en el caso del quemador 1 representado y en este sentido preferido al menos con la anchura de los grupos de medios de desvio 17, 18, 19 en direccion longitudinal del canal de flujo 5. El flujo de aire primario es desviado como consecuencia por cada uno de los grupos de medios de desvio 17, 18, 19 en direccion perimetral, debido a lo cual se produce una rotacion. Sin embargo, el flujo de aire primario entre los grupos de medios de desvio 17, 18, 19 no se desvia, de manera que la rotacion transmitida respectivamente con anterioridad puede volver a anularse parcialmente. Cuando se desplazan ahora las estructuras de soporte 22, 23, sobre las cuales estan montados el segundo grupo de medios de desvio 18 y el tercer grupo de medios de desvio 19, en direccion longitudinal del canal de flujo 5, se cierran los huecos entre los medios de desvio 17, 18, 19 de los grupos de medios de desvio 17, 18, 19 mas o menos completamente. Resultan debido a ello canales de flujo 24 continuos, los cuales desvian el flujo de gas primario fuertemente en direccion perimetral y transmiten al flujo de gas primario de esta manera una rotacion mayor.
En las Figs. 3a y 3b se describe nuevamente el principio del ajuste de la rotacion, y concretamente mediante una instalacion de rotacion 30 con un primer grupo de medios de desvio 1 y un segundo grupo de medios de desvio 32. En este caso se representa en las Figs. 3a y 3b para el fin de un mejor entendimiento, un desarrollo del tubo de nucleo 33 con los medios de desvio 31, 32 que se proporcionan sobre este. El primer grupo de medios de desvio 31 esta fijado de manera fija sobre el tubo de nucleo 33. El segundo grupo de medios de desvio 32 esta fijado por el contrario solo de manera fija entre si sobre una estructura de soporte 34, la cual puede ser desplazada en direccion longitudinal del canal de flujo. Las lineas de flujo S aclaran que en la position separada representada en la Fig. 3a, de los grupos de medios de desvio 31, 32, el flujo de aire primario se desvia parcialmente en direccion perimetral al pasar por cada uno de los grupos de medios de desvio 31, 32 y pasa parcialmente casi sin obstaculos en direccion longitudinal. Cuando el segundo grupo de medios de desvio 32 se acerca al primer grupo de medios de desvio 31, entonces los medios de desvio 32 del segundo grupo de medios de desvio cierran las secciones transversales de flujo libres del primer grupo de medios de desvio 31 y viceversa. Las secciones transversales de flujo se caracterizan en la Fig. 3a mediante segmentos de perimetro Q, a traves de los cuales puede pasar parte del flujo de gas primario de manera recta en direccion longitudinal del canal de flujo entre los medios de desvio 31, 32. En el quemador 35 representado en la posicion segun la Fig. 3b, se desvia esencialmente la totalidad del flujo de gas primario en direccion perimetral del canal de flujo, debido a lo cual se amplia claramente la rotacion transmitida al flujo de gas primario. Para el desvio del flujo de gas primario, los medios de desvio 31, 32 presentan superficies de conduction 36 que se introducen en el flujo de gas primario.
Tambien en el caso del quemador 40 representado esquematicamente en las Figs. 4a y 4b, esta fijado el primer grupo de medios de desvio 41 de manera fija sobre el tubo de nucleo 42, del cual se representa un desarrollo de las Figs. 4a y 4b. El segundo grupo de medios de desvio 43 esta sujeto no obstante de manera fija entre si sobre una estructura de soporte 44. La estructura de soporte 44 puede girarse alrededor del eje central del quemador 40. De esta manera puede modificarse la cobertura de los medios de desvio 41,43 de los dos grupos de medios de desvio 41, 43 y variarse de esta manera la rotacion del flujo de gas primario. En la posicion del segundo grupo de medios de desvio 43 segun la Fig. 4a, los medios de desvio 41,43 dejan libre una section transversal de flujo libre, a traves
de la cual puede pasar una parte del flujo de aire primario en linea recta en direccion longitudinal del canal de flujo. La seccion transversal de flujo libre esta caracterizada nuevamente por los segmentos de perimetro Q. Este no es el caso en la posicion del segundo grupo de medios de desvio 43 segun la Fig. 4b. Las secciones transversales de flujo libres estan cerradas y el flujo de aire primario en su totalidad es desviado y de esta manera se refuerza 5 finalmente la rotacion transmitida al flujo de aire primario.
Mediante el cierre de al menos el segundo grupo de medios de desvio con la estructura de soporte 22, 23, 24 a lo largo del tubo de nucleo 3, 33 o mediante el giro de al menos el segundo grupo de medios de desvio 43 junto con la estructura de soporte 44, pueden llevarse los grupos de medios de desvio 17, 18, 19, 31, 32, 41,43 a una posicion 10 segun la Fig. 2b, 3b o 4b. Los medios de desvio 17, 31, 41 del primer grupo de medios de desvio 17, 31, 41 y los medios de desvio 18, 19, 32, 43 del segundo grupo de medios de desvio 18, 19, 32, 43 estan orientados entonces alineados entre si, continuando los medios de desvio 18, 19, 32, 43 del segundo grupo de medios de desvio 18, 19, 32, 43 en los medios de desvio 17, 31, 41 del primer grupo de medios de desvio 17, 31, 41. Dicho con otras palabras, los medios de desvio 17, 31, 41 del primer grupo de medios de desvio 17, 31,41 y del segundo grupo de 15 medios de desvio 18, 19, 32, 43 conforman canales de desvio conjuntos inclinados con respecto a la direccion longitudinal del canal de flujo.
Para transmitir una rotacion menor al flujo de aire primario, al menos el segundo grupo de medios de desvio 18, 19, 32, 43 puede llevarse a una posicion segun las Figs. 2a, 3a o 4a. En esta posicion, los medios de desvio 17, 18, 19, 20 31, 32, 41,43 del primer grupo de medios de desvio 17, 31,41 y del segundo grupo de medios de desvio 18, 19, 32,
43 estan dispuestos desplazados entre si. Hay alineado con un medio de desvio 17, 18, 19, 31, 32, 41, 43 de un grupo de medios de desvio 17, 18, 19, 31, 32, 41, 43 un espacio intermedio entre dos medios de desvio 17, 18, 19, 31, 32, 41, 43 de otro grupo de medios de desvio 17, 18, 19, 31, 32, 41,43. Los dos grupos de medios de desvio 17, 18, 19, 31, 32, 41,43 conforman por lo tanto respectivamente entre los medios de desvio 17, 18, 19, 31, 32, 41,43 25 canales de desvio separados, los cuales no obstante, estan inclinados con respecto a la direccion longitudinal del canal de flujo, pero que aun asi se proporcionan en direccion longitudinal de manera que se prolongan unos en otros.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Quemador (1, 35, 40) para combustibles en forma de polvo y/o de particulas,
    - con un canal de flujo (5) para el transporte de al menos un flujo de gas a una camara de combustion (B),
    - presentando el canal de flujo (5) una seccion transversal de forma anular y una instalacion de rotacion (16) que transmite al flujo de gas una rotacion en direccion perimetral,
    - presentando la instalacion de rotacion (16) al menos un primer y un segundo grupos de medios de desvio (17, 18, 19, 31, 32, 41, 43) distribuidos por el perimetro del canal de flujo para la produccion de una rotacion,
    - sujetandose al menos el segundo grupo de medios de desvio (18, 19, 32, 43) de manera fija entre si en una estructura de soporte (22, 34, 44), caracterizado por
    - que se proporciona la estructura de soporte para la modificacion de la rotacion transmitida a lo largo del canal de flujo (5) de manera desplazable axialmente y/o de manera giratoria alrededor del eje longitudinal del canal de flujo (5).
  2. 2. Quemador segun la reivindicacion 1, caracterizado por que los medios de desvio (17, 18, 19, 31, 32, 41, 43) estan configurados como palas de conduccion y/o chapas de conduccion.
  3. 3. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que el canal de flujo (5) esta configurado en forma de cilindro hueco.
  4. 4. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el canal de flujo (5) esta delimitado por un tubo interior, preferiblemente un tubo de nucleo (3), y por un tubo exterior, particularmente concentrico, preferiblemente un tubo primario (4).
  5. 5. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se proporciona una alimentacion de combustible para el suministro de combustible en forma de polvo y/o de particulas al canal de flujo (5).
  6. 6. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que en una primera posicion de al menos el segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43), los medios de desvio (17, 18, 31, 32, 41, 43) adyacentes del primer y del segundo grupos de medios de desvio (17, 18, 31, 32, 41, 43) estan orientados alineados entre si y por que en una segunda posicion de al menos el segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43), los medios de desvio (17, 18, 31, 32, 41, 43) adyacentes del primer y del segundo grupo de medios de desvio (17, 18, 31, 32, 41, 43) estan dispuestos desplazados entre si.
  7. 7. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los medios de desvio del segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43) se prolongan en los medios de desvio del primer grupo de medios de desvio (17, 31,41) y/o al contrario.
  8. 8. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que en una primera posicion de al menos el segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43), medios de desvio (17, 18, 31, 32, 41, 43) adyacentes de al menos el primer grupo de medios de desvio (17, 31, 41) y del segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43) presentan una seccion transversal de flujo libre mayor para el flujo de gas en direccion longitudinal del canal de flujo (5) que en una segunda posicion del al menos segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43).
  9. 9. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que en una posicion de al menos el segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43), los medios de desvio (17, 18, 31, 32, 41, 43) del primer grupo de medios de desvio (17, 31, 41) y del segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43) conforman canales de desvio y/o canales de flujo (24) conjuntos, inclinados con respecto a la direccion longitudinal del canal de flujo (5).
  10. 10. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que en una posicion de al menos el segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43), los medios de desvio (17, 18, 31, 32, 41, 43) del primer grupo de medios de desvio (17, 31, 41) y del segundo grupo de medios de desvio (18, 32, 43) conforman canales de desvio y/o canales de flujo (24) separados, inclinados con respecto a la direccion longitudinal del canal de flujo (5).
  11. 11. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la instalacion de rotacion presenta al menos un tercer grupo de medios de desvio (19) distribuidos por el perimetro del canal de flujo (5) para generar la rotacion.
  12. 12. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado
    - por que el tercer grupo de medios de desvio (19) se mantiene fijo entre si en una estructura de soporte (23) adicional y
    - por que la estructura de soporte (23) se proporciona para la modificacion de la rotacion transmitida a lo
    largo del canal de flujo (5) de manera desplazable axialmente y/o de manera giratoria alrededor del eje longitudinal del canal de flujo (5).
  13. 13. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el primer grupo de medios de 5 desvio (17, 31,41) se proporciona fijo en el canal de flujo (5).
  14. 14. Quemador segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que la estructura de soporte (22, 23, 34, 44) tiene una configuration de forma anular.
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