SE439363B

SE439363B - NITROGEN FUEL BURNER

Info

Publication number: SE439363B
Application number: SE8001481A
Authority: SE
Inventors: K Leikert; G Buttner; S Michelfelder
Original assignee: Steinmueller Gmbh L & C
Priority date: 1979-03-05
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1985-06-10
Also published as: DK148928C; GB2043871A; DK148928B; JPS55121308A; GB2043871B; NO149710B; FI65853C; FI65853B; AU536420B2; NL8000995A; DK84180A; AU5606380A; SE8001481L; DE2908448A1; IT8004811A0; BE882038A; FI800680A; DE2908448C2; NO800297L; ZA801258B

Description

8001481 4 2 eller understökiometriskt område bildningen av bränsle-NOX tydligt har kunnat sänkas. För att undvika förluster genom ofullständig förbränning och ökning av andra emissioner av skadliga ämnen (CO, kolväten och partiklar), måste vid understökiometrisk drift av brännare ovanför dessa tillsatsluft inblåsas i eldstaden. Nackdelen med detta driftsätt är, att i den understökiometriskt drivna undre delen av eldstaden slaggbild- ningar och korrosioner av rörväggarna kan uppträda. Därmed är anlägg- ningens driftssäkerhet äventyrad. 8001481 4 2 or understochiometric range the formation of fuel NOX has been clearly reduced. In order to avoid losses due to incomplete combustion and increase of other emissions of harmful substances (CO, hydrocarbons and particles), during subchiometric operation of burners above these additional air must be blown into the fireplace. The disadvantage of this mode of operation is that in the understochiometrically driven lower part of the fireplace slag formation and corrosion of the pipe walls can occur. This jeopardizes the plant's operational reliability.

En oljebrännare, i vars låga det bildas en understökiometrisk för- bränningszon och nedströms därifrån en sekundär förbränningszon, till p vilken en första, koncentriskt omgivande luftetröm kan tillföras för ett pgöra förbränningen mera fullständig, framgår av US patentskrift 4 025 921. Minskningen av NOX åstadkommes vid denna brännare till avsevärd del ~av den extra inmatningen_av kal] rökgas i den primära Förbränningezonen.An oil burner, in the flame of which a subchiometric combustion zone is formed and downstream therefrom a secondary combustion zone, to which a first, concentrically ambient air stream can be supplied to make the combustion more complete, is shown in U.S. Pat. No. 4,025,921. at this burner to a considerable extent ~ of the extra feed_of kal] flue gas in the primary Combustion Zone.

I en känd kolpulverbrännare (DE Gebrauchsmuster 1 868 005) till~ förs den från huvudluftkanalen avgrenade mantelformiga sekundärluftström- men över tvâ intill varandra liggande rör, som är ringformigt anordnade och styrbara var för sig genom spjäll, för att t ex låta den inre och därmed i direkt närhet av pulverstrålen liggande sekundärluftströmmen träda ut med lägre. hastighet och den yttre sekundärluftströmmen med högre hastighet. En nackdel med detta arrangemang är att lâgan förlängs, vilket kräver större eldstad, och att vid lastberoende minskning av _ sekundärluften dennas hastighet sjunker under pulverlufthastigheten, var- ivenom lågans karaktär och form ändras. Under vissa omständigheter kan nar-via :andningen påverkas negativt.In a known carbon powder burner (DE Gebrauchsmuster 1 868 005) the mantle-shaped secondary air stream branching off from the main air duct is supplied over two adjacent pipes, which are annularly arranged and controllable separately by dampers, in order to, for example, allow the inner and thus in the immediate vicinity of the powder jet lying secondary air stream exit with lower. velocity and the external secondary airflow at higher velocity. A disadvantage of this arrangement is that the flame is elongated, which requires a larger fireplace, and that when the load-dependent reduction of the secondary air decreases, its velocity drops below the powder air velocity, whereby the character and shape of the flame change. Under certain circumstances, nar-via: breathing may be adversely affected.

Vid en annan känd» kolpulverbrännare (CH patentskrift 546 315) finns det på sidorna om bränslemynningsdelen sekundära luftmatninge- element, vilka ansluter sig till bränslestrålen snett framåt. Extraluft tillförs över två utanför brännaren liggande slitsartade kanaler; Vid denna brännare krävs större eldstad på grund av den lângsmala låga som. alstras. Lâgans karaktär och form kan lätt ändras och stör snabbt drift- _ förloppet. Således uppträder det lätt tändningssvårigheter.In another known »carbon powder burner (CH patent specification 546 315) there are secondary air supply elements on the sides of the fuel orifice part, which connect to the fuel jet obliquely forwards. Extra air is supplied over two slit-like channels outside the burner; This burner requires a larger fireplace due to the long narrow flame which. alstras. The character and shape of the bearing can be easily changed and quickly disrupts the operation. Thus, ignition difficulties easily occur.

Vidare är det känt att låta primärförbränningen ske under undor~ stökiometriska förhållanden i en förkammare till eldstaden med rökgas- återoírkulering, och tillsätta den luft som fordras för fullständig för- bränning till de eldgaser som.lämnar förkammaren (GB-PSe1 QSO 851).Furthermore, it is known to allow the primary combustion to take place under sub-stoichiometric conditions in a pre-chamber of the flue with flue gas recirculation, and to add the air required for complete combustion to the flue gases leaving the pre-chamber (GB-PSe1 QSO 851).

Nackdelen med detta arrangemang ligger i risken-för rörväggskorrosion id den understökiometriskt drivna förkammaren.The disadvantage of this arrangement lies in the risk of pipe wall corrosion in the understochiometrically driven atrium.

Uppgiften för föreliggande uppfinning är att utveckla en brännare av inledningsvis nämnt slag, vid vilken det under alstring av en under- stökiometrisk primär förbränningszon omedelbart vid brännarens utträde och en därtill anslutande efterförbränningszon för restförbränning vid 8-001481-4 överstökiometriska förhållanden sker en minsknin¿ av N07-bildningen genom inverkan på tillförseln av förbränningsluft till efterförbrän- ningszonen.The object of the present invention is to develop a burner of the type mentioned in the introduction, in which, during the generation of a sub-stoichiometric primary combustion zone immediately upon the burner's exit and an adjoining post-combustion zone for residual combustion at 8-001481-4 super-stoichiometric conditions, a reduction of N07 formation through the effect on the supply of combustion air to the post-combustion zone.

Denna uppgift löses genom att brännaren enligt kravets 1 ingrees uppvisar särdragen enligt kravets 1 kännetecknande del.This object is solved by the burner according to the ingrees of claim 1 having the features according to the characterizing part of claim 1.

LHFLmuxml.,,'<'l=«=|1:| |-;:|,r| | un. vïllltnrulltvesctlil 111,-; '.f.'|1°:1 Hl.I"«r'u1:1-h- vul E; 1. lrravet 2. i Fördelarna som uppnås med uppfinningen består i, att genom till- förseln av en del av sekundärluften över utanför mantelluftröret till brännaren befintliga luftmunstycken i eldstaden förbränningsförloppet av det till förbränning komna kvävehaltiga bränslet sker så, att BOX-värdena är nedsatta till ett minimum, utan att därvid tändningen av brännaren över hela belastningsomæådet äventyras, slaggbildningar och korrosioner uppstår på eldstadsrören och den fullständiga förbränningen påverkan.LHFLmuxml. ,, '<' l = «= | 1: | | - ;: |, r | | un. vïllltnrulltvesctlil 111, -; '.f.' | 1 °: 1 Hl.I "« r'u1: 1-h- vul E; 1. lrravet 2. i The advantages achieved by the invention consist in that by the supply of a part of the secondary air over the outside air jacket to the burner existing air nozzles in the fireplace the combustion process of the nitrogen-containing fuel to be burned takes place so that the BOX values are reduced to a minimum, without compromising the ignition of the burner over the entire load range, slag formation and corrosion. combustion impact.

Uppfinningen beskrivs nu i det följande som exempel med hänvis- ning till bifogade ritningsfigurer. Av dessa visar fig 1 i princip brän- naren enligt uppfinningen i längdsnitt och fig 2 en vy av brännaren, sedd i pilens F riktning.The invention is now described in the following by way of example with reference to the accompanying drawing figures. Of these, Fig. 1 basically shows the burner according to the invention in longitudinal section and Fig. 2 a view of the burner, seen in the direction of the arrow F.

Brännaren består av ett centralt kärnluftrör 1, som.är konstruerat för upptagning av en oljeförstoftningslans 5 för tändning resp alternativ arbetseldning för olja. Kärnluftröret är med kanalen 2 över spjället 5 förbundet med huvudluftkanalen 4. Koaxiellt med kärnluftröret är stoft~ luftröret 6 anordnat, vilket med stoftfördelarkammaren 7 är anslutet till stoftledningen 8. Detta försörjes av ett kolstoftrör med den för förbrän- ning avsedda stoftluftblandningen. Omkring stoftluftröret är koaxiellt ett mantelluftrör 9 anordnat, som över spjällen 15 är förbundet med huvudkanalen 4. En av mantelluften axiellt genomströmmad räffelskovel- ring 10 kan över flera spindlar 11 och ratten 12 axiellt förskjutas.The burner consists of a central nuclear air tube 1, which is designed for receiving an oil sputtering lance 5 for ignition or alternative working firing for oil. The core air tube is connected with the duct 2 over the damper 5 to the main air duct 4. Coaxially with the core air tube, the dust air tube 6 is arranged, which with the dust distribution chamber 7 is connected to the dust line 8. This is supplied by a carbon tube with the dust air mixture for combustion. Arranged around the dust air pipe is coaxially a jacket air pipe 9, which over the dampers 15 is connected to the main duct 4. A groove blade ring 10 axially flowed through the jacket air can be axially displaced over several spindles 11 and the knob 12.

Hantelluftkanalen är över den sig koniskt utvidgande brännarkalken 14 förbunden med eldstaden. Från huvudluftkanalen 4 förnörjes med luft över flera kanaler 15 stegluftmunstyoken 16, som är likformi¿t fördelade över en tänkt delningscirkel av brännaromfånget. Urännarkalken 14 är t ex gjord av keramiskt material. Den inbygges i en rörkorg 16, som bilda: av rören i eldstadens väggrörkonstruktion.The dumbbell air duct is connected to the fireplace via the conically extending burner limestone 14. From the main air duct 4, step air air nozzle 16 is supplied with air over several ducts 15, which are uniformly distributed over an imaginary dividing circle of the burner circumference. The urinal lime 14 is, for example, made of ceramic material. It is built into a pipe basket 16, which forms: of the pipes in the wall pipe construction of the fireplace.

Stegluftmunstyckena 16 kan antingen vara utformade som hålmun- stycken 16 eller som slitsmunstycken. Slitsmunstyckena uppstår genom avlägsnande av delar av den av rör-steg-rör bildade rörbeklädnaden av eldstadsväggen.The step air nozzles 16 can either be designed as hollow nozzles 16 or as slit nozzles. The slit nozzles are formed by removing parts of the pipe lining of the fireplace wall formed by pipe-step-pipe.

Luftströmmen som genom kanalen 15 med munstyckena 16 kommer in L eldstaden är reglerbar genom ett spjäll 17.The air flow which enters the fireplace through the duct 15 with the nozzles 16 is controllable by a damper 17.

HPooR QUALITYHPooR QUALITY

Claims

80014 ~ 81f4 P a t e n t k r a v: _1. Burner for the combustion of nitrogen-containing fuels, which consists of a nuclear air pipe (1) with a centrally arranged oil atomization lance (5), a dust pipe (6), which surrounds the nuclear air pipe, a jacket air pipe (9), which surrounds the air inlet with a , axially displaceable ribbed vane ring (10), and a burner bowl (14), which extends from the jacket air pipe in the direction of the fireplace, cyclically, the core air pipe and the jacket air pipe being fed from a main air duct (4), characterized by " around the drain holes (14) there is a concentric arrangement of at least two at most six air nozzles (16), which are connected via ducts (15) to the main air duct (4) and whose total air flow is adjustable via a damper (17); I: Lí '|; 1uun .:

1. l ._ \ ,! r: |: r- |; r | (hä) E11 ”f1r | f | r '« 11'1ru1eæ gå em rIt-'Irlirqjfu-í111-11, = f: | r- ;: rlirnuulw-.w amounts to 1.5 times and a maximum of 5 ¿than ¿Is a mantle air tube (9) _diameter.

Burners according to Claim 1, characterized in that the air nozzles (16) are designed as perforated nozzles or salt nozzles.