WO2012084575A2 - Rohrförmiger brenner sowie verfahren zum betreiben eines rohrförmigen brenners - Google Patents

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WO2012084575A2
WO2012084575A2 PCT/EP2011/072458 EP2011072458W WO2012084575A2 WO 2012084575 A2 WO2012084575 A2 WO 2012084575A2 EP 2011072458 W EP2011072458 W EP 2011072458W WO 2012084575 A2 WO2012084575 A2 WO 2012084575A2
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fuel
channel
feed channel
tubular
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Thomas Deck
Daniel Klegraf
Sebastian Frie
Waldemar KASDORF
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Thyssenkrupp Polysius Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/007—Supplying oxygen or oxygen-enriched air
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Definitions

  • the invention relates to a tubular burner for an industrial furnace and a method for operating a tubular burner.
  • Tubular burners are used, for example, in cement rotary kilns.
  • substitute fuels the range of fuels used ranges from solvents, tire chips or animal meal through to processed waste from households, industry and industry
  • Additional fuels such as oil, fuel gases or finely ground or liquid fuels are supplied via additional, usually circular or circular channels in the center of the burner.
  • Fuel gases such as natural gas can also be supplied directly via the nozzles.
  • Lumpy substitute fuels are also given up via channels in the burner center, on or on the burner jacket or by additional satellite burners in the furnace head.
  • the fuel is introduced via additional satellite tubes in the oven.
  • the flight phase can be extended and the fuel task is additionally equalized.
  • WO 2010/122529 AI the trajectory of the fuel through a
  • Tilt adjustment of the fuel channel in the core of the burner influenced.
  • the ventilation and twisting of the fuel before exiting the actual fuel channel are further approaches to improve the flight characteristics of the fuel.
  • the increase in the amount of transport air for the substitute fuel also causes a longer phase of flight of the entire fuel, but at the same time ensures that the fuel too quickly from the hot Brennernah Kunststoff is worn.
  • high speeds in the replacement fuel channels cause increased wear.
  • the channel for the supply of the less reactive fuel is arranged in the radial direction between the channel for the supply of the higher reactive fuel and the combustion channel and the channel for the supply of the less reactive fuel the channel for the supply of the higher reactive fuel at least partially surrounds and is formed sickle-shaped in cross section.
  • the supply of the less reactive fuel is not centrally, but the channel for the less reactive fuel in the radial direction between the arranged at a smaller radial distance from the burner axis channel for the supply of the higher reactive fuel and at a greater radial distance from the burner axis arranged arranged combustion air duct, the less reactive fuel is exposed directly to the combustion air, so that oxygen is available for the complete combustion of the less reactive fuel in sufficient quantity.
  • DE 10 2008 029 512 A1 describes a method and a device for firing a rotary kiln, wherein a secondary, oxygen-rich oxidizing agent at a resonant or supersonic speed is introduced into the flame of the burner via one or more lances spaced from the burner.
  • a secondary, oxygen-rich oxidizing agent at a resonant or supersonic speed is introduced into the flame of the burner via one or more lances spaced from the burner.
  • Another burner is known from DE 10 2008 047 489 AI, in which a primary supply line via a primary oxidant and fuel is supplied via a second supply channel surrounding this first supply channel. Furthermore, an axially further outwardly disposed second supply is provided for a secondary oxidant with at least two oxidant supply, each at a plurality of outlet openings in the combustion chamber open out. Via control valves, the flow rate of the secondary oxidant supply lines can be adjusted so that above the horizontal plane defined by the burner axis, a larger amount of oxygen-rich oxidant is supplied. In contrast, an oxygen-poor, reducing atmosphere with a lower combustion temperature is generated in the lower region of the combustion chamber.
  • DE 10 2006 007 979 A1 shows a burner with a central fuel channel which is surrounded by a plurality of oxidant supply channels, the plurality of oxidant supply channels having means for the separate control of the flow rate, in this way a 2- or 3-dimensional position change of the flame along a Level effect in the burner chamber.
  • DE 341 064 A a burner for mixtures of air with dusty, liquid or gaseous fuel is known, in which the fuel is supplied with the air via a central channel.
  • an auxiliary nozzle is provided below the mouthpiece of the burner tube, so that the fuel-air flow of the central channel is blown by the air flow of the auxiliary nozzle, whereby the fuel is driven apart and each
  • Fuel particles with fresh, possibly warmed air in combination occurs.
  • the invention is based on the object of improving the tubular burner or the method for operating a tubular burner in such a way that an implementation of this fuel in the resulting flame is made possible even with an increased proportion of secondary fuels.
  • the device implementation of the invention is realized on the one hand by a tubular burner for an industrial furnace having at least one annular first supply channel for a combustion gas and at least one radially further inwardly disposed second supply channel for fuel, wherein the two channels open in a burner forehead. Furthermore, at least one
  • Industrial furnace at least one annular first supply channel for a combustion gas and at least one radially further inwardly disposed second supply channel for fuel, the two channels open in a burner forehead and the mouth area of the first feed channel in the lower half of the burner forehead greater than in the upper half of the burner is.
  • Combustion gas is understood to mean a combustion-promoting substance, such as air or another oxygen-containing combustion gas.
  • the upper and lower halves of the burner head refer to the regions arranged above or below a line running horizontally through the center of the burner.
  • these tubular burners are operated in such a way that all of them are supplied via the lower half of the burner head Amount of combustion gas is greater than the amount supplied via the upper half of combustion gas.
  • the supplied fuel in particular the supplied substitute fuel, can be better supported, so that premature precipitation of the fuel from the flame to the clinker bed can be avoided.
  • a gas is supplied via the at least one additional, below the second feed channel arranged Trag Kunststoffzu Kunststoffö réelle that has a higher exit velocity than the exit velocity of the supplied via the second feed channel fuel. Furthermore, it may be advantageous that this gas has an oxygen content of more than 21 vol .-%, preferably more than 30 vol .-%, in order to thereby improve the combustion of the fuels.
  • substitute fuels are supplied via the second feed channel by means of a transport gas.
  • a primary fuel in particular coal, is supplied via a primary fuel conduit coaxially surrounding the first supply conduit.
  • the second supply channel is arranged in the core region of the burner.
  • the first supply channel may open with a plurality of adjustable in direction nozzles in the burner forehead. Due to the high primary air pulse from a high amount of primary air and discharge velocity, secondary air is sucked in from the outside, which in particular also serves for combustion of a fuel supplied via a possibly radially extended primary fuel channel and the twisting of this primary air through the adjustment of the nozzles also has the effect of that the fuel and the gas are optimally mixed and reacted. Due to the primary air pulse, the fuel given up in the core undergoes an additional pulse, which may be larger or smaller depending on the particular burner setting, and is thereby carried further into the furnace.
  • the total amount of the combustion gas supplied via the burner is composed of the specifically supplied as combustion air / gas amount, any transport gas for primary and / or substitute fuel, cooling air and the air supplied via Tragluftdüsen combustion gas.
  • a schematic longitudinal sectional view of the mouth end of a tubular burner according to the invention shows a schematic illustration of the burner end of the tubular burner according to FIG. a schematic representation of the implementation of the substitute fuel in a flame generated with much swirl,
  • 2c shows a schematic representation of the conversion of the substitute fuel in the case of a flame produced with much swirl, wherein additional carrying air is supplied via the lower half of the burner head, a schematic representation of the burner end of a tubular burner according to a second embodiment
  • Fig. 4 is a schematic representation of the burner end of a tubular
  • Fig. 5 is a schematic representation of the burner end of a tubular
  • Fig. 6 is a schematic representation of the burner end of a tubular
  • Fig. 7 is a schematic representation of the burner end of a tubular
  • Fig. 8 is a schematic representation of the burner end of a tubular
  • Fig. 9 is a schematic representation of the burner end of a tubular
  • FIG. 11 shows a schematic representation of the burner end of a tubular burner.
  • FIG. 12 is a schematic representation of the burner end of a tubular burner according to an eleventh embodiment with additional
  • Fig. 13 is a schematic side view of a satellite tube or a burner according to another embodiment, which are adjustable in their inclination.
  • rohrfömigen burners shown in the following description and the drawings are used in industrial furnaces, such as a rotary kiln in cement production.
  • the tubular burner according to FIGS. 1 a and 1 b comprises an outer annular feed channel 1 and two second feed channels 2, 3 provided radially further inwards, which open into a burner end 4.
  • the first supply channel 1 opens in the burner end with a plurality of nozzles 5, which are adjustable in their direction and are formed, for example, according to the manner described in DE 196 48 981 AI.
  • the second feed channels 2, 3 are circular in the illustrated embodiment and arranged side by side. Within the scope of the invention, the second feed channel (s) may also be designed differently, for example in the form of a bow or sickle. Below the second feed channels 2, 3, d. H. in the lower half of the burner head are also three Tragluftzu Technologyö réelleen 6, 7, 8 are provided.
  • an oxygen-containing combustion gas is supplied. Due to the high primary air pulse from a high amount of primary air and - exit velocity through the nozzles 5, on the one hand, secondary air is sucked in from the outside, which in particular also serves to burn a fuel supplied via a possibly radially further outgoing primary fuel channel.
  • the Twisting of this primary air by the employment of the nozzles 5 also has the effect that the fuel and the gas are optimally mixed and reacted.
  • Primary fuel channel 9 is surrounded, can be supplied via the finely ground coal, which is burned with the supplied via the first supply channel combustion gas and the sucked secondary air.
  • About the two second feed channels 2, 3 is preferably lumpier
  • Substitute fuel supplied by means of a transport gas In order to prevent the lumped substitute fuel particles from falling out of the forming flame at an early stage, carrying air is blown in via the feed air supply openings 6, 7 and 8 arranged below the second feed ducts 2, 3, keeping the substitute fuel in the flame for longer and thereby implementing it as completely as possible of
  • the outer jacket 10 is formed of conventional refractory material.
  • Combustion gas is usually in the range of 120 to 250 m / s.
  • Fig. 2a shows the formation of flames at a low spin setting, in which the substitute fuel 11 fed in the core receives an additional impulse via the supplied combustion gas 12 and this is thereby carried far into the furnace.
  • a high swirl and pulse setting is shown in Fig. 2b, which results in a short, hot flame comparable to the use of coal on tubular burners.
  • This has a very positive effect on the turnover of the substitute fuel and consequently on the kiln operation.
  • a high impulse draws a lot of hot secondary air into the core of the flame and, due to the twisting, the air is optimally mixed with the different fuels.
  • FIGS. 3 to 6 further embodiments of the tubular burner will be illustrated with reference to FIGS. 3 to 6, wherein in particular different embodiments in the region of the second feed channel and the Tragluftzu Foodö réelleen be treated.
  • the second supply channel 2 is arranged as a circular channel in the center of the burner.
  • only one Tragluftzu Swiss Republic 6 is shown, but also several of these openings can be provided in the lower half of the burner end.
  • the Tragluftzu Switzerland GmbH GmbH can be formed in particular by adjustable in their direction nozzles.
  • the Tragluftzu Before and 8 are arranged below the second feed channel 2 at approximately the same distance from the center of the burner.
  • the embodiment differs according to FIG. 6 only in that the second feed channel 2 has a semicircular cross section.
  • the second feed channel opens in the upper half of the burner forehead.
  • the number and arrangement of the Tragluftzu finallyö réelleen is chosen so that the supplied via the second feed channel 2 substitute fuel is worn as well as possible.
  • the distance between the Trag povertyzu instantlyö réelleen to the second feed channel should therefore be as low as possible.
  • the distance between the outer boundaries of the second feed channel and the Tragluftzu brieflyö réelleen should not exceed the diameter or the average cross section of the second feed channel.
  • round, square or oval variants come into consideration.
  • the amount of gas supplied via the Tragluftzu Switzerlandö réelleen can be adjusted independently of the supplied via the first supply channel combustion gas, and it is also conceivable that the gas is turned off completely via the Tragluftzu finallyötechnisch.
  • the idea that the entire amount of combustion gas supplied via the lower half of the burner tip is larger than the amount of combustion gas supplied through the upper half can be realized not only by additional carrying air supply ports but also via the mouth surface of the first supply channel 1.
  • the nozzles 5 'in the lower half of the burner throat are larger in diameter than the nozzles 5 in the upper half, so that a larger mouth area results in the lower half over which correspondingly more combustion gas can be supplied.
  • the first supply channel 1 for the combustion gas does not open in a plurality of nozzles in the burner end, but as an annular channel.
  • This annular channel is bounded by two tubes which are arranged somewhat eccentrically to one another, so that the distance r 2 at the lower end is greater than the distance ri at the upper end. In this way, an increased amount of combustion gas can be supplied via the lower half of the burner end.
  • an additional inner fuel channel 14 is provided, via which, for example, coal is supplied.
  • the tubular burner can also be designed for supplying fuel gas as a primary fuel. Such an embodiment is shown in the embodiment of FIG. 9.
  • a second supply channel 2 for the substitute fuel with underlying arranged Tragluftzu Technologyö réelleen 6, 7 and 8 is provided.
  • a fuel gas possibly with combustion air supplied.
  • an outer channel 15 additional combustion air is injected.
  • an additional channel 17 can be provided for a fuel gas.
  • first supply channel 1 is coaxially surrounded by a further combustion gas channel 22 for supplying additional combustion gas.
  • a further combustion gas channel 22 for supplying additional combustion gas.
  • axial air and via the first supply channel 1 swirling air can be supplied.
  • Radially further inside a channel 23 is also provided for coal.
  • Fig. 12 shows a variant in which further substitute fuel ducts 19, 20, 21 outside the tubular burner are arranged as so-called satellite burners. As shown schematically in FIG. 13, the inclination of the satellite tubes can also be horizontally and vertically adjustable.

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Abstract

Die vorrichtungsmäßige Umsetzung der Erfindung wird zum einen durch einen rohrförmigen Brenner für einen Industrieofen realisiert, der wenigstens einen ringförmigen ersten Zuführkanal für ein Verbrennungsgas und wenigstens einen radial weiter innen angeordneten zweiten Zuführkanal für Brennstoff aufweist, wobei die beiden Kanäle in einer Brennerstirn münden. Weiterhin ist wenigstens eine Tragluftzuführöffnung vorgesehen, die in der Brennerstirn unterhalb des zweiten Zuführkanals für Brennstoff und zwischen dem ersten und dem zweiten Zuführkanal angeordnet ist und sich lediglich in der unteren Hälfte der Brennerstirn erstreckt. Gemäß einer alternativen Ausführung weist der rohrförmige Brenner für einen Industrieofen wenigstens einen ringförmigen ersten Zuführkanal für ein Verbrennungsgas und wenigstens einen radial weiter innen angeordneten zweiten Zuführkanal für Brennstoff auf, wobei die beiden Kanäle in einer Brennerstirn münden und die Mündungsfläche des ersten Zuführkanals in der unteren Hälfte der Brennerstirn größer als in der oberen Hälfte der Brennerstirn ist.

Description

Rohrförmiger Brenner sowie Verfahren zum Betreiben eines rohrförmigen Brenners
Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Brenner für einen Industrieofen sowie ein Verfahren zum Betreiben eines rohrförmigen Brenners.
Rohrförmige Brenner kommen beispielsweise in Zementdrehrohröfen zur Anwendung. In der Zementindustrie geht der Trend zu einem immer stärkeren Einsatz von alternativen Brennstoffen, sogenannten Ersatzbrennstoffen. Dabei reicht die Spanne der eingesetzten Brennstoffe von Lösemitteln, Reifenschnitzeln oder Tiermehl bis hin zur aufbereitetem Abfall aus Haushalten, Industrie- und
Gewerbebetrieben sowie dem Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen. Am Hauptbrenner wird meist eine Mischung aus Primärbrennstoffen, wie Kohle, und Ersatzbrennstoffen gefahren. Um weiterhin ein vergleichbares Temperaturprofil, wie mit reiner Primärbrennstofffeuerung, erreichen zu können, werden moderne Brenner, wie aus der DE 196 48 981 AI bekannt, mit verstellbaren Düsen bzw. Kanälen und hohen Primärluftimpulsen eingesetzt. Durch die Verdrallung der Primärluft wird eine frühzeitige Vermischung der heißen Sekundärluft mit dem Brennstoff und eine gezielte Einstellung der Flammenform ermöglicht. In der DE 196 48 981 AI wird über kreisringförmig angeordnete Kanäle bzw. Düsen im Außenbereich der Brennerstirn (Stirnfläche des Brenners an der die Zuführkanäle münden) hohe Primärluftmengen (5 bis 15% der für eine stöchiometrische Verbrennung notwendigen Luftmenge) mit hohen Austrittgeschwindigkeiten und damit hohen Impulsströmen aufgegeben. Dieser Impulsstrom bewirkt nach dem Injektorprinzip die Ansaugung der heißen Sekundärluft. Feingemahlene Kohle wird bei diesen Brennern ebenfalls ringförmig nahe an der Primärluftzuführung aufgegeben, um eine frühe Vermischung mit der Sekundärluft zu ermöglichen.
Bei der DE 199 25 875 AI wird feingemahlene Kohle über einen ringförmigen Kanal zugeführt, welcher den Düsenring umschließt. Dies führt zu einer noch besseren
Vermischung. Weitere Primärbrennstoffe wie Öl, Brenngase oder feingemahlene bzw. flüssige Brennstoffe werden über zusätzliche, meist kreisrunde oder kreisförmige Kanäle im Zentrum der Brennerstirn zugeführt. Brenngase wie Erdgas können auch direkt über die Düsen zugeführt werden. Stückige Ersatzbrennstoffe werden ebenfalls über Kanäle im Brennerzentrum, am bzw. auf dem Brennermantel oder durch zusätzliche Satellitenbrenner im Ofenkopf aufgegeben.
Bei weiter steigenden Substitutionsraten kann es dabei insbesondere bei Einsatz von stückigen Brennstoffen zu Problemen mit dem Ofenbetrieb und der Klinkerqualität kommen. Ersatzbrennstoffe, wie Abfälle aus Haushalten, Industrie- und Gewerbebetrieben werden aus technischen und betriebswirtschaftlichen Gründen nur bis < 20 mm aufbereitet und haben damit ein deutlich schlechteres Flugverhalten als beispielsweise eine fein aufgemahlene Kohle. Gleichzeitig beinhalten diese Materialien unterschiedlichste Inhaltsstoffe und die Korngrößenverteilung erstreckt sich über ein weites Kornband. Insbesondere schwere, dreidimensionale Partikel neigen dazu, in einer Parabelform frühzeitig auf das Klinkerbett zu fallen und sich dort erst umzusetzen. Dies kann wiederum zu einer Klinkerverfärbung sowie einem instabilen Ofenbetrieb führen. Außerdem kann sich eine asymmetrische Flamme mit einer ungleichmäßigen Brennstoff- und Temperaturverteilung ausbilden.
Es existieren daher diverse Ansätze, die Flugphase und den Umsatz des Ersatzbrennstoffs zu verbessern. Bei einer Variante wird der Brennstoff über zusätzliche Satellitenrohre in den Ofen eingebracht. Dadurch kann die Flugphase verlängert werden und die Brennstoffaufgabe wird zusätzlich entzerrt. In der WO 2010/122529 AI wird die Flugbahn des Brennstoffs durch eine
Neigungsverstellung des Brennstoffkanals im Kern des Brenners beeinflusst. Die Belüftung und Verdrallung des Brennstoffs vor Austritt aus dem eigentlichen Brennstoffkanal stellen weitere Ansätze dar, um die Flugeigenschaften des Brennstoffs zu verbessern. Die Erhöhung der Transportluftmenge für den Ersatzbrennstoff bewirkt ebenfalls eine längere Flugphase des gesamten Brennstoffs, sorgt jedoch gleichzeitig dafür, dass der Brennstoff zu schnell aus dem heißen Brennernahbereich getragen wird. Zudem bewirken hohe Geschwindigkeiten in den Ersatzbrennstoffkanälen einen erhöhten Verschleiß.
In der AT 411 928 B wird ferner vorgeschlagen, dass der Kanal für die Zufuhr des weniger reaktiven Brennstoffs in radialer Richtung zwischen dem Kanal für die Zufuhr des höher reaktiven Brennstoffs und dem Verbrennungsstoffkanal angeordnet ist und der Kanal für die Zufuhr des weniger reaktiven Brennstoffs den Kanal für die Zufuhr des höher reaktiven Brennstoffs zumindest teilweise umgibt und im Querschnitt sichelförmig ausgebildet ist. Dadurch dass die Zufuhr des weniger reaktiven Brennstoffs nicht zentral erfolgt, sondern der Kanal für den weniger reaktiven Brennstoff in radialer Richtung zwischen dem in geringerem radialen Abstand von der Brennerachse angeordneten Kanal für die Zufuhr des höher reaktiven Brennstoffs und dem in größerem radialen Abstand von der Brennerachse angeordneten Verbrennungsluftkanal angeordnet ist, wird der weniger reaktive Brennstoff direkt der Verbrennungsluft ausgesetzt, sodass Sauerstoff für die vollständige Verbrennung des weniger reaktiven Brennstoffs in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Die DE 10 2008 029 512 AI beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befeuern eines Drehrohrofens, wobei über ein oder mehrere vom Brenner beabstandete Lanzen ein sekundäres, sauerstoffreiches Oxidationsmittel mit Schalloder Überschallgeschwindigkeit in die Flamme des Brenners eingetragen wird. Durch diese Maßnahme wird selbst bei einem hohen Sauerstoffanteil im sekundären Oxidationsmittel die Flamme nicht verkürzt.
Ein weiterer Brenner ist aus der DE 10 2008 047 489 AI bekannt, bei dem über einen zentralen Zuleitungskanal ein primäres Oxidationsmittel und über einen diesen ersten Zuleitungskanal umgebenden zweiten Zuleitungskanal Brennstoff zugeführt wird. Weiterhin ist eine axial weiter außen angeordnete zweite Zuführung für ein sekundäres Oxidationsmittel mit wenigstens zwei Oxidationsmittelzuführungen vorgesehen, die jeweils an mehreren Austrittsöffnungen in die Brennkammer ausmünden. Über Stellventile kann der Mengenstrom der sekundären Oxidationsmittelzuleitungen so eingestellt werden, dass oberhalb der durch die Brennerachse definierten horizontalen Ebene eine größere Menge an sauerstoffreichem Oxidationsmittel zugeführt wird. Im unteren Bereich der Brennkammer wird dagegen eine sauerstoffarme, reduzierende Atmosphäre mit einer geringeren Verbrennungstemperatur erzeugt.
Die DE 10 2006 007 979 AI zeigt einen Brenner mit einem zentralen Brennstoffkanal, der von mehreren Oxidationsmittelzuführkanälen umgeben ist, wobei die mehreren Oxidationsmittelzuführkanäle Einrichtungen zur separaten Regelung des Strömungsdurchflusses aufweisen, um auf diese Weise eine 2- oder 3- dimensionale Positionsänderung der Flamme längs einer Ebene im Brennerraum zu bewirken. Schließlich ist aus der DE 341 064 A ein Brenner für Gemische aus Luft mit staubförmigem, flüssigem oder gasförmigem Brennstoff bekannt, bei dem der Brennstoff mit der Luft über einen zentralen Kanal zugeführt wird. Weiterhin ist eine Hilfsdüse unterhalb des Mündstücks des Brennerrohres vorgesehen, sodass der Brennstoff-Luft- Strom des zentralen Kanals durch den Luftstrom der Hilfsdüse angeblasen wird, wodurch der Brennstoff auseinander getrieben wird und jedes
Brennstoffteilchen mit frischer, ggf. angewärmter Luft in Verbindung tritt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde den rohrförmigen Brenner bzw. das Verfahren zum Betreiben eines rohrförmigen Brenners dahingehend zu verbessern, dass auch bei einem erhöhten Anteil an Sekundärbrennstoffen eine Umsetzung dieser Brennstoff in der entstehenden Flamme ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2 und 7 gelöst. Die vorrichtungsmäßige Umsetzung der Erfindung wird zum einen durch einen rohrförmigen Brenner für einen Industrieofen realisiert, der wenigstens einen ringförmigen ersten Zuführkanal für ein Verbrennungsgas und wenigstens einen radial weiter innen angeordneten zweiten Zuführkanal für Brennstoff aufweist, wobei die beiden Kanäle in einer Brennerstirn münden. Weiterhin ist wenigstens eine
Tragluftzuführöffnung vorgesehen, die in der Brennerstirn unterhalb des zweiten Zuführkanals für Brennstoff und zwischen dem ersten und dem zweiten Zuführkanal angeordnet ist und sich lediglich in der unteren Hälfte der Brennerstirn erstreckt. Gemäß einer alternativen Ausführung weist der rohrförmige Brenner für einen
Industrieofen wenigstens einen ringförmigen ersten Zuführkanal für ein Verbrennungsgas und wenigstens einen radial weiter innen angeordneten zweiten Zuführkanal für Brennstoff auf, wobei die beiden Kanäle in einer Brennerstirn münden und die Mündungsfläche des ersten Zuführkanals in der unteren Hälfte der Brennerstirn größer als in der oberen Hälfte der Brennerstirn ist.
Unter der Brennerstirn ist die vordere Stirnfläche des Brenners zu verstehen, in der die Zuführkanäle münden. Unter Verbrennungsgas wird ein verbrennungsfördernder Stoff, wie Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas verstanden.
Die obere und untere Hälfte der Brennerstirn beziehen sich im eingebauten Zustand des Brenners auf die oberhalb bzw. unterhalb einer horizontal durch den Mittelpunkt des Brenners verlaufende Linie angeordneten Bereiche.
Durch das zusätzliche Verbrennungsgas in der unteren Hälfte wird genau den problematischen Partikeln des Brennstoffs, die frühzeitig aus dem Ersatzbrennstoffstrahl herabsinken, ein zusätzlicher Impuls mitgegeben, um sie länger in der Flamme zu halten.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden diese rohrförmigen Brenner derart betrieben, dass die gesamte über die untere Hälfte der Brennerstirn zugeführte Menge an Verbrennungsgas größer als die über die obere Hälfte zugeführte Menge an Verbrennungsgas ist.
Durch die erhöhte, über die untere Hälfte der Brennerstirn zugeführte Menge an Verbrennungsgas kann der zugeführte Brennstoff, insbesondere der zugeführte Ersatzbrennstoff besser getragen werden, sodass ein frühzeitiges Ausfallen des Brennstoffs aus der Flamme auf das Klinkerbett vermieden werden kann.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird über die wenigstens eine zusätzliche, unterhalb des zweiten Zuführkanals angeordnete Tragluftzuführöffnung ein Gas zugeführt, dass eine höhere Austrittsgeschwindigkeit als die Austrittsgeschwindigkeit des über den zweiten Zuführkanal zugeführten Brennstoffs aufweist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass dieses Gas einen Sauer stoffgehalt von mehr als 21 Vol.-%, vorzugsweise mehr als 30 Vol.-%, aufweist, um dadurch die Verbrennung der Brennstoffe zu verbessern. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden über den zweiten Zuführkanal Ersatzbrennstoffe mit Hilfe eines Transportgases zugeführt. Außerdem kann vorgesehen werden, dass über einen, den ersten Zuführkanal koaxial umgebenden Primärbrennstoffkanal ein Primärbrennstoff, insbesondere Kohle, zugeführt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Zuführkanal im Kernbereich des Brenners angeordnet. Außerdem kann der erste Zuführkanal mit einer Vielzahl von in der Richtung einstellbaren Düsen in der Brennerstirn münden. Durch den hohen Primärluftimpuls aus einer hohen Primärluftmenge und - austrittsgeschwindigkeit wird zum einen Sekundärluft von außen eingesaugt, die insbesondere auch zur Verbrennung eines über einen etwaigen radial weiter ausliegenden Primärbrennstoffskanal zugeführten Brennstoffs dient und die Verdrallung dieser Primärluft durch die Anstellung der Düsen hat außerdem die Wirkung, dass der Brennstoff und das Gas optimal vermischt und umgesetzt werden. Durch den Primärluftimpuls erfährt der im Kern aufgegebene Brennstoff einen zusätzlichen Impuls, der abhängig von der jeweiligen Brennereinstellung größer oder kleiner ausfallen kann, und wird dadurch weiter in den Ofen hineingetragen. Die gesamte Menge des über den Brenner zugeführten Verbrennungsgas setzt sich aus der gezielt als Verbrennungsluft/-gas zugeführten Menge, etwaigem Transportgas für Primär- und/oder Ersatzbrennstoff, Kühlluft und dem über Tragluftdüsen zugeführten Verbrennungsgas zusammen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen eine schematische Längsschnittdarstellung des Mündungsendes eines erfindungsgemäßen rohrförmigen Brenners gemäß einem ersten Au sführungsb ei spi el , eine schematische Darstellung der Brennerstirn des rohrförmigen Brenners gemäß Fig. la, eine schematische Darstellung der Umsetzung des Ersatzbrennstoffs bei einer mit wenig Drall erzeugten Flamme, eine schematische Darstellung der Umsetzung des Ersatzbrennstoffs bei einer mit viel Drall erzeugten Flamme,
Fig. 2c eine schematische Darstellung der Umsetzung des Ersatzbrennstoffs bei einer mit viel Drall erzeugten Flamme, wobei über die untere Hälfte der Brennerstirn zusätzlicher Tragluft zugeführt wird, eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen Brenners gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen
Brenners gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen
Brenners gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, Fig. 6 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen
Brenners gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen
Brenners gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen
Brenners gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen
Brenners gemäß einem achten Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen
Brenners gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel, Fig. 11 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen
Brenners gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel mit einem am Außenmantel des Brenners aufgesattelten weiteren Ersatzbrennstoffkanal s, Fig. 12 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen Brenners gemäß einem elften Ausführungsbeispiel mit zusätzlichen
Satellitenbrennern und
Fig. 13 schematische Seitenansicht eines Satellitenrohrs bzw. eines Brenners gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, die in ihrer Neigung verstellbar sind.
Die in der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung dargestellten rohrfömigen Brenner werden in Industrieöfen, wie beispielsweise einem Drehrohrofen bei der Zementherstellung, eingesetzt.
Der rohrförmige Brenner gemäß Fig. la und lb besteht aus einen äußeren ringförmigen Zuführkanal 1 und zwei radial weiter innen vorgesehenen zweiten Zuführkanälen 2, 3, die in einer Brennerstirn 4 münden. Der erste Zuführkanal 1 mündet in der Brennerstirn mit einer Vielzahl von Düsen 5, die in ihrer Richtung einstellbar sind und beispielsweise gemäß der in der DE 196 48 981 AI beschriebenen Art ausgebildet sind.
Die zweiten Zuführkanäle 2, 3 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildet und nebeneinander angeordnet. Im Rahmen der Erfindung kann der oder die zweiten Zuführkanäle auch anders, beispielsweise bogen- oder sichelförmig ausgebildet werden. Unterhalb der zweiten Zuführkanäle 2, 3, d. h. in der unteren Hälfte der Brennerstirn sind ferner drei Tragluftzuführöffnungen 6, 7, 8 vorgesehen.
Über den ersten Zuführkanal 1 wird ein sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas zugeführt. Durch den hohen Primärluftimpuls aus einer hohen Primärluftmenge und - austrittsgeschwindigkeit über die Düsen 5 wird zum einen Sekundärluft von außen eingesaugt, die insbesondere auch zur Verbrennung eines über einen etwaigen radial weiter ausliegenden Primärbrennstoffkanal zugeführten Brennstoffs dient. Die Verdrallung dieser Primärluft durch die Anstellung der Düsen 5 hat außerdem die Wirkung, dass der Brennstoff und das Gas optimal vermischt und umgesetzt werden.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der erste Zuführkanal 1 für das Verbrennungsgas von einem koaxial und radial weiter außen liegenden
Primärbrennstoffkanal 9 umgeben ist, über den fein gemahlene Kohle zugeführt werden kann, die mit dem über den ersten Zuführkanal zugeführten Verbrennungsgas und der eingesaugten Sekundärluft verbrannt wird. Über die beiden zweiten Zuführkanäle 2, 3 wird vorzugsweise stückiger
Ersatzbrennstoff mit Hilfe eines Transportgases zugeführt. Um zu verhindern, dass die stückigen Ersatzbrennstoffpartikel frühzeitig aus der sich ausbildenden Flamme herausfallen, wird über die unterhalb der zweiten Zuführkanäle 2, 3 angeordneten Tragluftzuführöffnungen 6, 7 und 8 Tragluft eingeblasen, die den Ersatzbrennstoff länger in die Flamme hält und dadurch eine möglichst vollständige Umsetzung des
Ersatzbrennstoffes gewährleistet.
Der Außenmantel 10 wird aus üblichem Feuerfestmaterial gebildet. Die Austrittsgeschwindigkeit des über den ersten Zuführkanal 1 zugeführten
Verbrennungsgases liegt üblicherweise im Bereich von 120 bis 250 m/s. Durch eine gezielte Ausrichtung der Düsen 5 und der Einstellung der Menge und entsprechend der Austrittsgeschwindigkeit des Verbrennungsgases kann insbesondere die Länge und die Temperatur der Flamme entscheidend beeinflusst werden.
Fig. 2a zeigt die Flammenbildung bei einer geringen Dralleinstellung, bei welcher der in Kern aufgegebene Ersatzbrennstoff 11 einen zusätzlichen Impuls über das zugeführte Verbrennungsgas 12 erhält und dieser dadurch weit in den Ofen hineingetragen wird. Daraus resultiert eine lange Flamme mit einem ungünstigen Temperaturprofil und einer sehr langsamen Umsetzung des Brennstoffs. Eine hohe Drall- und Impulseinstellung ist in Fig. 2b dargestellt, bei der sich eine kurze, heiße Flamme ergibt, die vergleichbar mit dem Einsatz von Kohle an rohrförmingen Brennern ist. Dies wirkt sich sehr positiv auf den Umsatz des Ersatzbrennstoffs und folglich auf den Ofenbetrieb aus. Durch einen hohen Impuls wird zudem viel heiße Sekundärluft in den Kern der Flamme gezogen und durch die Verdrallung werden die Lüfte mit den unterschiedlichen Brennstoffen optimal vermischt. Dabei treten jedoch schwere dreidimensionale Partikel nahezu unbeeinflusst aus dem Brennstoffkanal aus und fallen frühzeitig aus der Flamme heraus. Bei einem Zementdrehrohrofen würde dieser Brennstoff dann auf dem Klinkerbett umgesetzt werden, was zu unerwünschten Klinkerverfärbungen führen kann.
Durch die, über die Tragluftdüsen 6, 7 und 8 zusätzlich zugeführte Tragluft 13 kann das vorzeitige Ausfallen von Ersatzbrennstoffpartikeln auch bei hohen Drall- und Impulseinstellungen vermieden werden, wie dies in Fig. 2c schematisch angedeutet ist.
Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Austrittsgeschwindigkeit des über die Tragluftzuführöffnungen zugeführten Gases höher, insbesondere wenigstens doppelt so hoch wie die Austrittsgeschwindigkeit des über den bzw. die zweiten Zuführkanäle zugeführten Ersatzbrennstoffes ist. Um den Impuls gezielt auf schnell absinkende, schwere Partikel zu geben, ist es weiterhin zweckmäßig, der Abstand vom Mittelpunkt des/der zweiten Zuführkanäle zum Mittelpunkt der wenigstens einen Tragluftzuführöffnung 6, 7, 8 weniger als 40%, vorzugsweise weniger als 30%, des Durchmessers des Brenners beträgt.
Im Folgenden werden anhand der Fig. 3 bis 6 weitere Ausführungsbeispiele des rohrförmigen Brenners dargestellt, wobei insbesondere unterschiedliche Ausgestaltungen im Bereich des zweiten Zuführkanals und der Tragluftzuführöffnungen behandelt werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der zweite Zuführkanal 2 als kreisförmiger Kanal im Zentrum des Brenners angeordnet. Weiterhin ist lediglich eine Tragluftzuführöffnung 6 dargestellt, wobei jedoch auch mehrere dieser Öffnungen in der unteren Hälfte der Brennerstirn vorgesehen werden können. Die Tragluftzuführöffnungen können insbesondere durch in ihre Richtung einstellbare Düsen gebildet werden.
Bei der Variante gemäß Fig. 4 ist die Tragluftzuführöffnung 6 als flache Düse mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet. Gemäß Fig. 5 ist der zweite Kanal 2 als halber Ringkanal vorgesehen, der sich lediglich in der unteren Hälfte der Brennerstirn erstreckt. Die Tragluftdüsen 6, 7 und 8 sind unterhalb des zweiten Zuführkanals 2 mit etwa gleichem Abstand zum Zentrum des Brenners angeordnet. Demgegenüber unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 nur dadurch, dass der zweite Zuführkanal 2 einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Es wäre aber durchaus denkbar, dass der zweite Zuführkanal in der oberen Hälfte der Brennerstirn mündet.
Die Anzahl und Anordnung der Tragluftzuführöffnungen wird so gewählt, dass der über den zweiten Zuführkanal 2 zugeführte Ersatzbrennstoff möglichst gut getragen wird. Auch der Abstand der Tragluftzuführöffnungen zum zweiten Zuführkanal sollte daher möglichst gering sein. Der Abstand zwischen den Außenbegrenzungen des zweiten Zuführkanals und der Tragluftzuführöffnungen sollte den Durchmesser bzw. den mittleren Querschnitt des zweiten Zuführkanals nicht überschreiten. Neben den dargestellten Varianten für den zweiten Zuführkanal und die Tragluftzuführöffnungen sind im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch andere Ausgestaltungen denkbar. Grundsätzlich kommen runde, eckige oder ovale Varianten in Betracht. Besonders zweckmäßig erscheint die Ausbildung der Tragluftzuführöffnungen als einstellbare Düsen, wobei sowohl eine Ausrichtung zur Ofenachse als auch eine in horizontaler oder vertikaler Richtung geneigte Ausrichtung vorgesehen werden kann. Die Düsen könnten dabei sowohl gleich oder gegensinnig zueinander verstellt werden.
Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die über die Tragluftzuführöffnungen zugeführte Gasmenge unabhängig von dem über den ersten Zuführkanal zugeführten Verbrennungsgas eingestellt werden kann, wobei auch denkbar ist, dass das Gas über die Tragluftzuführöffnung komplett abgestellt wird.
Die Idee, dass die gesamte über die untere Hälfte der Brennerstirn zugeführte Menge an Verbrennungsgas größer als die über die obere Hälfte zugeführte Menge an Verbrennungsgas ist, kann jedoch nicht nur durch zusätzliche Tragluftzuführöffnungen, sondern auch über die Mündungsfläche des ersten Zuführkanals 1 realisiert werden. So sind im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 die Düsen 5' in der unteren Hälfte der Brennerstirn im Durchmesser größer als die Düsen 5 in der oberen Hälfte ausgebildet, sodass sich in der unteren Hälfte eine größere Mündungsfläche ergibt über die entsprechend mehr Verbrennungsgas zugeführt werden kann. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, einheitliche Düsen zu verwenden und lediglich in der unteren Hälfte eine größere Anzahl an Düsen vorzusehen. Bei dieser Variante kann dann auf zusätzliche Tragluftdüsen verzichtet werden.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel mündet der erste Zuführkanal 1 für das Verbrennungsgas nicht in einer Vielzahl von Düsen in der Brennerstirn, sondern als ringförmiger Kanal. Dieser ringförmige Kanal wird durch zwei Rohre begrenzt, die etwas exzentrisch zueinander angeordnet sind, sodass der Abstand r2 am unteren Ende größer als der Abstand ri am oberen Ende ist. Auf diese Weise kann eine erhöhte Menge an Verbrennungsgas über die untere Hälfte der Brennerstirn zugeführt werden. Weiterhin ist anstelle des äußeren Primärbrennstoffkanals 9 ein zusätzlicher innerer Brennstoffkanal 14 vorgesehen, über den beispielsweise Kohle zugeführt wird. Neben festem Primärbrennstoff kann der rohrförmige Brenner auch zur Zuführung von Brenngas als Primärbrennstoff ausgelegt werden. Eine solche Ausführung ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 dargestellt. Im Kern des Brenners ist wiederum ein zweiter Zuführkanal 2 für den Ersatzbrennstoff mit darunter angeordneten Tragluftzuführöffnungen 6, 7 und 8 vorgesehen. Über ringförmig angeordnete Düsen 16 wird ein Brenngas, ggf. mit Verbrennungsluft, zugeführt. Über einen äußeren Kanal 15 wird zusätzliche Verbrennungsluft eingeblasen. Weiterhin kann zwischen den ringförmig angeordneten Düsen 16 und dem zweiten Zuführkanal 2 noch ein Zusatzkanal 17 für ein Brenngas vorgesehen werden. Auch sind hier natürlich andere Varianten denkbar. Entscheidend ist jedoch wiederum, dass die gesamte Menge an sauerstoffhaltigem Verbrennungsgas in der unteren Hälfte der Brennerstirn größer als in der oberen Hälfte ist. Dies wird im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 durch die zusätzlichen Tragluftdüsen 6, 7, 8 gewährleistet. Fig.10 zeigt eine Variante, bei welcher der ersten Zuführkanal 1 koaxial von einem weitern Verbrennungsgaskanal 22 zur Zuführung von zusätzlichem Verbrennungsgas umgeben ist. Dabei kann beispielsweise über den weitern Verbrennungsgaskanal 22 Axialluft und über den ersten Zuführkanal 1 Drallluft zugeführt werden. Radial weiter innen ist zudem ein Kanal 23 für Kohle vorgesehen.
Um die Verbrennung des Ersatzbrennstoffes weiter zu unterstützen kann vorgesehen werden, dass über die Tragluftzuführöffnungen ein Gas mit einem Sauer stoffgehalt von mehr als 21 Vol.-%, vorzugsweise von mehr als 30 Vol.-%, zugeführt wird.
Sobald die max. Menge des über den wenigstens einen zweiten Zuführkanal 2, 3 zugeführten Ersatzbrennstoffes ausgereizt ist und dennoch weiterer Ersatzbrennstoff eingesetzt werden soll, besteht die Möglichkeit diesen weiteren Ersatzbrennstoff über ein oder mehrere Ersatzbrennstoffkanäle 18 aufzugeben, die am Außenmantel 10 des Brenners als aufgesattelte Rohre ausgebildet sind (siehe Fig. 11). Fig. 12 zeigt eine Variante bei der weitere Ersatzbrennstoffkanäle 19, 20, 21 außerhalb des rohrförmigen Brenners als so genannte Satellitenbrenner angeordnet werden. Wie in Fig. 13 schematisch dargestellt, kann die Neigung der Satellitenrohre zudem horizontal, sowie vertikal verstellbar sein.
Neben einstellbaren Düsen ist weiterhin denkbar, dass Mittel vorgesehen sind, um die Neigung des rohrförmigen Brenners gegenüber einer Achse des Industrieofens zu verstellen. Eine solche Verstellung kann insbesondere hydraulisch erfolgen und ist in Fig. 13 schematisch dargestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Rohrförmiger Brenner für einen Industrieofen, der wenigstens einen ringförmigen ersten Zuführkanal (1) für ein Verbrennungsgas und wenigstens einen radial weiter innen angeordneten zweiten Zuführkanal (2) für Brennstoff aufweist, wobei die beiden Kanäle in einer Brennerstirn (4) münden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Tragluftzuführöffnung (6, 7, 8) vorgesehen ist, die in der Brennerstirn unterhalb des zweiten Zuführkanals (2, 3) und zwischen dem ersten und dem zweiten Zuführkanal angeordnet ist und sich lediglich in der unteren Hälfte der Brennerstirn erstreckt.
2. Rohrförmiger Brenner für einen Industrieofen, der wenigstens einen ringförmigen ersten Zuführkanal (1) für ein Verbrennungsgas und wenigstens einen radial weiter innen angeordneten zweiten Zuführkanal (2) für Brennstoff aufweist, wobei die beiden Kanäle in einer Brennerstirn (4) münden, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsfläche des ersten Zuführkanals (1) in der unteren Hälfte der Brennerstirn (4) größer als in der oberen Hälfte der Brennerstirn (4) ist.
3. Rohrförmiger Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zuführkanal (1) für ein Verbrennungsgas von einem koaxial und radial weiter außen liegenden Primärbrennstoffkanal (9) umgeben ist.
4. Rohrförmiger Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zuführkanal im Kernbereich des Brenners angeordnet ist.
5. Rohrförmiger Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zuführkanal (2) mit einer Vielzahl von in der Richtung einstellbaren Düsen (5) in der Brennerstirn (4) mündet.
6. Rohrförmiger Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand vom Mittelpunkt des zweiten Zuführkanals (2) zum Mittelpunkt der wenigstens einen Tragluftzuführöffnung (6,7,8) weniger als 40 % des Durchmessers des Brenners beträgt.
7. Verfahren zum Betreiben eines rohrförmigen Brenners in einem Industrieofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gesamte über die untere Hälfte der Brennerstirn (4) zugeführte Menge an Verbrennungsgas größer als die über die obere Hälfte zugeführte Menge an Verbrennungsgas ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über wenigstens eine zusätzliche, unterhalb des zweiten Zuführkanals (2) angeordnete Tragluftzuführöffnung (6, 7, 8) ein Gas zugeführt wird, das eine höhere Austrittsgeschwindigkeit als die Austrittsgeschwindigkeit des über den zweiten Zuführkanal zugeführten Brennstoffs aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über den zweiten Zuführkanal (2) Ersatzbrennstoffe mit Hilfe eines Transportgases zugeführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass über die wenigstens eine Tragluftzuführöffnung (6, 7, 8) ein Gas mit einem Sauerstoffgehalt von mehr als 21 Vol-% zugeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über einen, den ersten Zuführkanal (1) koaxial umgebenden Primärbrennstoffkanal ein Primärbrennstoff (9) zugeführt wird.
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