WO2015090918A1 - Brennersystem für ein kraft-wärme-kopplungssytem mit externer verbrennung - Google Patents
Brennersystem für ein kraft-wärme-kopplungssytem mit externer verbrennung Download PDFInfo
- Publication number
- WO2015090918A1 WO2015090918A1 PCT/EP2014/076102 EP2014076102W WO2015090918A1 WO 2015090918 A1 WO2015090918 A1 WO 2015090918A1 EP 2014076102 W EP2014076102 W EP 2014076102W WO 2015090918 A1 WO2015090918 A1 WO 2015090918A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- heat exchanger
- burner
- fuel
- heat
- air
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/66—Preheating the combustion air or gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/02—Liquid fuel
- F23K5/14—Details thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/02—Liquid fuel
- F23K5/14—Details thereof
- F23K5/20—Preheating devices
-
- 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
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/04—Arrangements of recuperators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2208/00—Control devices associated with burners
- F23D2208/005—Controlling air supply in radiant gas burners
-
- 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 burner system for a cogeneration system with external combustion.
- Combined heat and power systems are used to simultaneously heat buildings and generate electricity. They can be constructed from a heat engine that drives a generator to generate electricity.
- the waste heat of the heat engine is used for heating purposes.
- the heat engine may be an external combustion engine, such as a Stirling engine, or a thermoacoustic generator. In these cases, the heat engine has a heat sink to be heated by a burner system. It is energetically advantageous if the burner system generates the highest possible temperature in a spatially narrow range.
- premixing burners For combined heat and power systems come as burners that are part of a burner system, premixing burners or diffusion burners in question. Diffusion burners have the advantage that the residual heat in the exhaust gas can be fully used to preheat the combustion air. Such burners are known as recuperation burners. The preheating of the combustion air-fuel mixture is only very limited possible with a premixing burner, since the fuel-air mixture would ignite prematurely from the ignition temperature itself.
- recuperation burners for the heating of furnaces are known from the prior art.
- the patent application DE 101 49 329 A1 discloses a recuperation burner with a compact combustion chamber.
- the air required for the combustion is conducted through pipes from an air chamber to the combustion chamber. These are channels through which the air passed is arranged so that a heat exchanger is formed, which transfers the heat from the exhaust gases to the air.
- the fuel is supplied to the combustion chamber from a fuel chamber provided opposite the combustion chamber through pipes provided coaxially within the pipes for the air.
- this burner can locally generate a high temperature due to the compact combustion chamber, but due to the large heat exchanger in areas that are not associated with the combustion chamber, considerable amounts of heat from. In a compact heat exchanger, the heat conduction and the heat transfer is lower.
- a fuel channel system which comprises a fuel chamber which extends in an insulating manner around the areas from which no heat is to be passed to the outside.
- the advantage is that the construction volume, which serves to supply the fuel to the combustion chamber, is also used as insulation.
- the fuel is preferably a fuel gas, but according to the invention may also be a liquid fuel.
- Another advantage is that the fuel flowing through the fuel chamber dissipates the heat loss and thus the outer wall of the fuel chamber is additionally cooled.
- the burner according to the invention has the advantage that in addition to the air and the fuel is preheated and thus leads to an increase in efficiency.
- the burner system according to the invention is advantageously used in a combined heat and power system. Also, the burner system of the present invention can be advantageously used in a thermal heat pump system.
- FIG. 1 the burner system according to the invention for a cogeneration system
- FIG. 2 the detail X of the burner system from FIG. 1
- FIG. 3 the detail Y of the burner system from FIG.
- FIGS 1 to 3 show a burner system according to the invention.
- the burner system comprises a burner 1 and a heat sink 2.
- the heat sink 2 is connected to a heat engine with external combustion, for example a Stirling engine or a thermoacoustic generator, or is part of the heat engine.
- the heat engine not shown here converts the heat energy into mechanical and then into electrical energy.
- the burner system and the heat engine together with a generator connected to the heat engine forms a combined heat and power system.
- the burner system comprises a fuel channel system 3, an air channel system 4 and an exhaust gas channel system 5.
- the fuel channel system 3 and the air channel system 4 are provided within the burner 1, the exhaust gas channel system 5 also extends to the heat sink 2.
- the burner 1 shown in the embodiment is constructed cylindrical. However, other designs are possible and included according to the invention.
- the air required for the combustion or another oxygen-containing gas is supplied to the air duct system 4 from the outside.
- the inflowing air is initially distributed in the air chamber, which is arranged on the opposite side of the heat sink of the burner.
- the air is distributed to a plurality of tubes 14, which guide the air from density and through the heat exchanger chamber 8.
- the tubes 14 and the heat exchanger chamber 8 form a second heat exchanger 7.
- the supplied air absorbs the heat of the exhaust gas.
- the second heat exchanger 7 is also cylindrical.
- the fuel required for the combustion is supplied from the outside of the fuel channel system 3.
- the fuel flows into a fuel chamber 12 enclosing the second heat exchanger 7. Due to the fact that the fuel chamber 12 surrounds the second heat exchanger 7 in the region of the cylinder jacket and the air chamber 13 surrounds the second heat exchanger 7, the second heat exchanger 7 is thermally insulated from the surroundings of the burner 1.
- a transfer of heat from the second heat exchanger 7 to the environment is reduced by the fact that air or are passed through the chambers and additionally dissipate heat.
- the tubes 14 are led out of the second heat exchanger 7 on the side of the heat sink and terminate immediately before the combustion chamber 9.
- the combustion chamber 9 is closed in the direction of the second heat exchanger 7 of a nozzle plate 1 1, which has a plurality of openings 15.
- the fuel from the fuel chamber 12, which adjoins the nozzle plate 11 on the opposite side can flow into the combustion chamber 9 through these openings 15.
- the exhaust gases are passed from the combustion chamber 9.
- the exhaust gases first flow through several part channels to the heat sink, where they form a first heat exchanger 6.
- the heat of the exhaust gases is transferred to the heat sink 2.
- the exhaust gases are deflected and returned in the direction of the combustion chamber, sealingly passed through the combustion chamber by means of a combustion chamber 10 with respect to the combustion chamber and passed into the fuel chamber 12 of the second heat exchanger 7 to transfer the remaining heat to the air flowing through the tubes 14.
- the exhaust gases are then passed through a connection to the outside and discharged via an exhaust system, not shown here.
- the construction according to the invention provides a very efficient and at the same time very compact burner system.
- it can be composed very easily from perforated sheets and tubes, so that the burner system is very easy to produce.
- the second heat exchanger 7 can be formatted and installed in a part 18, which is then inserted into the upper part 17.
- the upper part 17 in turn can be easily flanged to the heat sink 6.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft Brennersystem für ein Kraft-Wärme-Kopplungssystemmit externer Verbrennung. Das Brennersystem umfassteinen Diffusionsbrenner 1. In einem zweiten Wärmetauscher 7 wird die Wärme des Abgases auf die zugeführte Luft übertragen. Der zweite Wärmetauscher 7 wird zudem durch eine den zweiten Wärmetauscher umgebende Brennstoffkammer gegenüber der Umgebung isoliert. Derdurchströmende Brennstoffführt zudem die Wärme ab.
Description
Brennersystem für ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem mit externer Verbrennung
Die Erfindung betrifft ein Brennersystem für ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem mit externer Verbrennung. Kraft-Wärme-Kopplungssysteme werden eingesetzt, um gleichzeitig Gebäude zu beheizen und Strom zu erzeugen. Sie können aus einer Wärmekraftmaschine aufgebaut sein, die einen Generator zur Erzeugung von Strom antreibt. Die Abwärme der Wärmekraftmaschine wird für Heizzwecke verwendet. Bei der Wärmekraftmaschine kann es sich um einen Verbrennungsmotor mit externer Verbrennung, beispielsweise einen Stirlingmotor, oder um einen thermoakustischen Generator handeln. In diesen Fällen weist die Wärmekraftmaschine eine Wärmesenke auf, die von einem Brennersystem zu beheizen ist. Dabei ist es energetisch vorteilhaft, wenn das Brennersystem in einem räumlich eng begrenzten Bereich eine möglichst hohe Temperatur erzeugt.
Für Kraft-Wärme-Kopplungssystem kommen als Brenner, die Bestandteil eines Brennersystems sind, vormischende Brenner oder Diffusionsbrenner in Frage. Diffusionsbrenner haben den Vorteil, dass die Restwärme im Abgas vollständig verwendet werden kann, um die Verbrennungsluft vorzuwärmen. Derartige Brenner sind als Rekuperationsbrenner bekannt. Das Vorwärmen des Verbrennungsluft-Brennstoffgemisches ist bei einem vormischenden Brenner nur sehr begrenzt möglich, da sich das Brennstoff-Luft-Gemisch ab der Zündtemperatur vorzeitig selbst entzünden würde.
Aus dem Stand der Technik sind Rekuperationsbrenner für die Beheizung von Öfen bekannt. Die Patentanmeldung DE 101 49 329 A1 offenbart einen Rekuperationsbrenner mit einer kompakten Brennkammer. Die für die Verbrennung benötigte Luft wird durch Rohre von einer Luftkammer zu dem Brennraum geführt. Dabei sind Kanäle, durch die die Luft geführt
wird, so angeordnet, dass ein Wärmetauscher gebildet wird, der die Wärme von den Abgasen auf die Luft überträgt. Der Brennstoff wird von einer gegenüber Brennkammer vorgesehenen Brennstoffkammer durch Rohre, die koaxial innerhalb der Rohre für die Luft vorgesehen sind, der Brennkammer zugeführt. Dieser Brenner kann zwar aufgrund der kompakten Brennkammer örtlich eine hohe Temperatur erzeugen, gibt jedoch aufgrund des großen Wärmetauschers auch in Bereichen, die nicht der Brennkammer zugeordnet sind, erhebliche Mengen an Wärme ab. Bei einem kompakten Wärmetauscher ist auch die Wärmeleitung und der Wärmeübergang geringer. Dies ist jedoch in einem Kraft-Wärme-Kopplungssystem unerwünscht. Die Wärme könnte zwar in dem Kraft-Wärme-Kopplungssystem als Heizwärme genutzt werden, dadurch wird jedoch das Verhältnis zwischen elektrischer Leistung und thermischer Leistung des Kraft-Wärme-Kopplungssystems verschlechtert. Andererseits könnte der Brenner in den Bereichen, die nicht der Brennkammer zugeordnet sind, isoliert werden. Dies geht jedoch auf Kosten des Bauraums.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, für ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem ein effizientes Brennersystem bereitzustellen, das kompakt aufgebaut ist und zugleich die Wärme bei hoher Temperatur in einem örtlich eng begrenzten Bereich zur Verfügung stellt.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass in dem Brenner ein Brennstoffkanalsystem gebildet wird, welches eine Brennstoffkammer umfasst, die sich isolierend um die Bereiche erstreckt, von denen keine Wärme nach außen geführt werden soll. Der Vorteil ist, dass das Bauvolumen, das der Zuführung des Brennstoffes zum Brennraum dient, zugleich als Isolierung benutzt wird. Dabei ist der Brennstoff bevorzugt ein Brenngas, kann aber erfindungsgemäß auch ein flüssiger Brennstoff sein. Ein weiterer Vorteil ist, dass der durch die Brennstoffkammer strömende Brennstoff die Verlustwärme abführt und so die Außenwand der Brennstoffkammer zusätzlich gekühlt wird. Darüber hinaus hat der erfindungsgemäße Brenner den Vorteil, dass zusätzlich zu der Luft auch der Brennstoff vorgewärmt wird und so zu einer Effizienzsteigerung führt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Brennersystem wird vorteilhaft in einem Kraft-Wärme- Kopplungssystem verwendet. Ebenfalls ist kann das erfindungsgemäße Brennersystem vorteilhaft in einem thermischen Wärmepumpensystem verwendet werden.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert.
Es stellen dar:
Figur 1 : das erfindungsgemäße Brennersystem für ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem, Figur 2: das Detail X des Brennersystems aus Figur 1 , Figur 3: das Detail Y des Brennersystems aus Figur 1.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Brennersystem. Das Brennersystem um- fasst einen Brenner 1 und eine Wärmesenke 2. Die Wärmesenke 2 ist mit einer Wärmekraftmaschine mit externer Verbrennung, beispielsweise einem Stirlingmotor oder einem thermoakustischen Generator, verbunden bzw. ist Bestandteil der Wärmekraftmaschine. Die hier nicht dargestellte Wärmekraftmaschine wandelt die Wärmeenergie in mechanische und anschließend in elektrische Energie um. Somit bildet das Brennersystem und die Wärmekraftmaschine zusammen mit einem mit der Wärmekraftmaschine verbundenen Generator ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem.
Das Brennersystem umfasst ein Brennstoffkanalsystem 3, ein Luftkanalsystem 4 sowie ein Abgaskanalsystem 5. Das Brennstoffkanalsystem 3 sowie das Luftkanalsystem 4 sind innerhalb des Brenners 1 vorgesehen, das Abgaskanalsystem 5 erstreckt sich zusätzlich auch auf
die Wärmesenke 2. Der in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Brenner 1 ist zylinderförmig aufgebaut. Es sind jedoch auch andere Bauformen möglich und erfindungsgemäß eingeschlossen.
Die für die Verbrennung benötigte Luft bzw. ein anderes sauerstoffhaltiges Gas wird von außen dem Luftkanalsystem 4 zugeführt. Die einströmende Luft verteilt sich zunächst in der Luftkammer, die an der der Wärmesenke gegenüberliegenden Seite des Brenners angeordnet ist. In der Luftkammer wird die Luft auf mehrere Rohre 14 verteilt, die die Luft ab Dichte und durch die Wärmetauscherkammer 8 führen. Die Rohre 14 und die Wärmetauscherkammer 8 bilden einen zweiten Wärmetauscher 7. In dem Wärmetauscher 7 nimmt die zugeführte Luft die Wärme des Abgases auf. Somit wird die Wärme des Abgases für den Verbren- nungsprozess zurück gewonnen. Der zweite Wärmetauscher 7 ist ebenfalls zylinderförmig aufgebaut.
Der für die Verbrennung benötigte Brennstoff wird von außen dem Brennstoffkanalsystem 3 zugeführt. Zunächst strömt der Brennstoff in eine den zweiten Wärmetauscher 7 umhüllende Brennstoffkammer 12 ein. Dadurch, dass die Brennstoffkammer 12 den zweiten Wärmetauscher 7 im Bereich des Zylindermantels und die Luftkammer 13 den zweiten Wärmetauscher 7 umhüllen, wird der zweite Wärmetauscher 7 gegenüber der Umgebung des Brenners 1 thermisch isoliert. Zusätzlich wird eine Übertragung von Wärme vom zweiten Wärmetauscher 7 auf die Umgebung dadurch verringert, dass Luft bzw. das durch die Kammern geleitet werden und zusätzlich Wärme abführen. Die Rohre 14 sind aus dem zweiten Wärmetauscher 7 auf der Seite der Wärmesenke herausgeführt und enden unmittelbar vor der Brennkammer 9. Die Brennkammer 9 wird in Richtung des zweiten Wärmetauschers 7 von einer Düsenplatte 1 1 abgeschlossen, welche mehrere Öffnungen 15 aufweist. Durch diese Öffnungen 15 kann einerseits der Brennstoff aus der Brennstoffkammer 12, die auf der gegenüberliegenden Seite an die Düsenplatte 1 1 angrenzt, in die Brennkammer 9 einströmen. Andererseits nimmt die Rohre 14 zur Zuführung der Luft im Bereich der Öffnungen 15, so dass
hier eine Mischzone 16 gebildet wird, in der sich Brennstoff und Luft mischen und verbrennen. Durch ein Abgaskanalsystem 5 werden die Abgase aus der Brennkammer 9 geleitet. Dazu strömen die Abgase zunächst über mehrere Teilekanäle zur Wärmesenke, wo sie einen ersten Wärmetauscher 6 bilden. In den ersten Wärmetauscher 6 wird die Wärme der Abgase auf die Wärmesenke 2 übertragen. Anschließend werden die Abgase umgelenkt und in Richtung der Brennkammer zurückgeführt, mittels eines Brennkammerkanals 10 abdichtend gegenüber der Brennkammer durch die Brennkammer hindurchgeführt und in die Brennstoffkammer 12 des zweiten Wärmetauschers 7 geleitet, um die restliche Wärme auf die durch die Rohre 14 strömende Luft zu übertragen. Am der Wärmesenke gegenüberliegenden Ende des Brenners 1 werden die Abgase anschließend durch eine Verbindung nach außen geführt und über einen hier nicht dargestelltes Abgassystem abgeführt.
Dadurch, dass die Luft in Form von Röhren durch die Wärmetauscherkammer 8 geführt werden, wird ein sehr hoher Anteil der Restwärme im Abgas auf die Luft übertragen. Dadurch ist eine sehr effiziente Verbrennung möglich. Zusätzlich wird auch Wärme vom zweiten Wärmetauscher 7 nach außen auf den durch die Brennstoffkammer 12 strömenden Brennstoff übertragen. Die am Wärmeübergang beteiligte Oberfläche sowie die die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffs beeinflussende Querschnittsfläche der Brennstoffkammer 12 sind so bemessen, dass einerseits möglichst viel Wärme abgeführt wird, andererseits der Brennstoff eine zulässige Maximaltemperatur, zum Beispiel bei Methan 500 bis 700 °C, nicht überschreitet, da sonst eine Vercrackung des Brennstoffs stattfindet.
Durch die erfindungsgemäße Bauweise wird ein sehr effizientes und zugleich sehr kompaktes Brennersystem bereitgestellt. Zudem lässt es sich sehr einfach aus gelochten Blechen und Rohren zusammensetzen, so dass das Brennersystem sehr einfach herstellbar ist. Insbesondere kann der zweite Wärmetauscher 7 formatiert und in ein unter Teil 18 eingebaut werden, welches dann in das Oberteil 17 eingeschoben wird. Das Oberteil 17 wiederum kann sehr einfach an die Wärmesenke 6 angeflanscht werden.
Bezugszeichenliste
1 Brenner
2 Wärmesenke
3 Brennstoffkanalsystem
4 Luftkanalsystem
5 Abgaskanalsystem
6 Erster Wärmetauscher
7 Zweiter Wärmetauscher
8 Wärmetauscherkammer
9 Brennkammer
10 Brennkammerkanal
1 1 Düsenplatte
12 Brennstoffkammer
13 Luftkammer
14 Rohr
15 Öffnung
16 Mischzone
17 Oberteil
18 Unterteil
Claims
Brennersystem für ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem mit externer Verbrennung, umfassend einen Brenner (1 ) zum Umwandeln von in einem Brennstoff chemisch gebundener Energie in Wärmeenergie und einen ersten Wärmetauscher (6) zum Übertragen von Wärme auf eine Wärmesenke (2), wobei der Brenner (1 ) ein Brennstoffkanalsystem (3) zum Führen des Brennstoffes, ein Luftkanalsystem (4) zum Führen der Luft und ein Abgaskanalsystem (5) zum Führen des Abgases umfasst, wobei das Brennstoffkanalsystem (3) und das Luftkanalsystem (4) in einer Brennkammer (9) zur Verbrennung des Brennstoffs zusammengeführt werden und das Abgaskanalsystem (5) dazu ausgelegt ist, das Abgas von der Brennkammer (9) abzuleiten, wobei der Brenner (1 ) ferner mit dem ersten Wärmetauscher (6) zum Übertragen der Wärme von der Brennkammer (9) und/oder von dem Abgas an die Wärmesenke
(2) verbunden ist, und wobei der Brenner (1 ) ferner einen zweiten Wärmetauscher (7) zum Übertragen der Wärme von dem Abgas auf die Luft umfasst, wobei das Abgaskanalsystem (5) so angeordnet ist, dass das Abgas zuerst den ersten Wärmetauscher (6) und danach den zweiten Wärmetauscher (7) durchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffkanalsystem (3) eine Brennstoffkammer (12) umfasst, die den zweiten Wärmetauscher (7) zumindest teilweise so umgibt, dass die Brennstoffkammer (12) den zweiten Wärmetauscher (7) gegenüber der Umgebung des Brenners (1 ) thermisch isoliert.
Brennersystem nach Anspruch 1 , wobei die Brennstoffkammer (12) mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 % der Oberfläche des zweiten Wärmetauschers (7) überdeckt.
3. Brennersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Wärmetauscher (7) eine Wärmetauscherkammer (8) umfasst, die einen Teil des Abgaskanalsystems (5) darstellt und durch die Abgas geleitet wird, wobei der zweiter Wärmetauscher (7) mehrere Rohre (14) umfasst, die einen Teil des Luftkanalsystems (4) darstellen und durch die Luft geleitet wird, und wobei die Rohre (14) die Wärmetauscherkammer (8) so durchdringen, dass Wärme vom Abgas auf die Luft übertragbar ist.
4. Brennersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennkammer (9) zum zweiten Wärmetauscher (7) hin durch eine Düsenplatte (1 1 ) begrenzt wird, wobei die Düsenplatte (1 1 ) direkt an das Brennstoffkanalsystem (3) angrenzt und Öffnungen (15) aufweist, durch die Brennstoff in die Brennkammer (9) strömen kann, und wobei Rohre (14), die einen Teil des Luftkanalsystems (4) darstellen und durch die Luft geleitet wird durch das Brennstoffkanalsystem (3) hindurch geführt werden und im Bereich der Öffnungen (15) enden, so dass die Öffnungen (15) und die Enden der Rohre (14) eine Mischzone (16) bilden, in der Brennstoff mit Luft vermischt und verbrannt werden kann.
5. Brennersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Wärmetauscher (6), die Brennkammer (9) und der zweite Wärmetauscher (7) hintereinander angeordnet sind und das Abgaskanalsystem (5) so ausgebildet ist, dass das Abgas von der Brennkammer (9) ausgehend zunächst durch den ersten Wärmetauscher (6) geführt wird, danach um 180 ° umgelenkt und mittels eines Brennkammerkanals (10), welcher einen Teil des Abgaskanalsystems (5) darstellt, abgedichtet durch die Brennkammer (9) hindurch in den zweiten Wärmetauscher (7) geführt wird.
6. Brennersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Luftkanalsystem (4) eine Luftkammer (13) umfasst, die den zweiten Wärmetauscher (7) zumindest teilweise und in Bereichen, in denen das Brennstoffkanalsystem (3) den zweiten Wär-
metauscher (7) nicht umgibt, so umgibt, dass die Luftkammer (13) den zweiten Wärmetauscher (7) gegenüber der Umgebung des Brenners (1 ) thermisch isoliert.
Brennersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Brenner (1 ) durch ein Oberteil (17) und ein Unterteil (18) gebildet wird, wobei das Oberteil (17) zumindest einen Teil des erster Wärmetauschers (6) und zumindest einen Teil des Abgaskanalsystems (5) umfasst, und wobei das Unterteil (18) das Luftkanalsystem (4), das Brennstoffkanalsystem (3) den zweiten Wärmetauscher (7) umfasst, und wobei das Oberteil (17) und ein Unterteil (18) zusammensteckbar ausgebildet sind.
Kraft-Wärme-Kopplungssystem, umfassend ein Brennersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Thermisches Wärmepumpensystem, umfassend ein Brennersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP14808915.4A EP3084302A1 (de) | 2013-12-16 | 2014-12-01 | Brennersystem für ein kraft-wärme-kopplungssytem mit externer verbrennung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA962/2013 | 2013-12-16 | ||
ATA962/2013A AT515221A1 (de) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | Brennersystem für ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem mit externer Verbrennung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2015090918A1 true WO2015090918A1 (de) | 2015-06-25 |
Family
ID=52014049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2014/076102 WO2015090918A1 (de) | 2013-12-16 | 2014-12-01 | Brennersystem für ein kraft-wärme-kopplungssytem mit externer verbrennung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3084302A1 (de) |
AT (1) | AT515221A1 (de) |
WO (1) | WO2015090918A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014224086A1 (de) | 2014-11-26 | 2016-06-02 | Vaillant Gmbh | Brenner |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0324043A1 (de) * | 1988-01-15 | 1989-07-19 | WS Wärmeprozesstechnik GmbH | Industriebrenner mit rekuperativer Luftvorwärmung, insbesondere zur Beheizung von Ofenräumen von Industrieöfen |
EP0685683A2 (de) * | 1994-06-02 | 1995-12-06 | Joachim Dr.-Ing. Wünning | Industriebrenner mit geringer NOx-Emission |
EP1355111A2 (de) * | 2002-04-19 | 2003-10-22 | WS-Wärmeprozesstechnik GmbH | Brenner mit seitlichem Austritt zur flammenlosen Oxidation |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3202938A1 (de) * | 1981-11-06 | 1983-05-19 | Feraton Anstalt, 9494 Schaan | Verfahren und vorrichtung zum erhitzen von verbrennungsluft und brennstoff in heizungsanlagen |
DE19947294A1 (de) * | 1999-10-01 | 2001-04-19 | Mika Heiztechnik Gmbh | Heizkessel |
-
2013
- 2013-12-16 AT ATA962/2013A patent/AT515221A1/de not_active Application Discontinuation
-
2014
- 2014-12-01 WO PCT/EP2014/076102 patent/WO2015090918A1/de active Application Filing
- 2014-12-01 EP EP14808915.4A patent/EP3084302A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0324043A1 (de) * | 1988-01-15 | 1989-07-19 | WS Wärmeprozesstechnik GmbH | Industriebrenner mit rekuperativer Luftvorwärmung, insbesondere zur Beheizung von Ofenräumen von Industrieöfen |
EP0685683A2 (de) * | 1994-06-02 | 1995-12-06 | Joachim Dr.-Ing. Wünning | Industriebrenner mit geringer NOx-Emission |
EP1355111A2 (de) * | 2002-04-19 | 2003-10-22 | WS-Wärmeprozesstechnik GmbH | Brenner mit seitlichem Austritt zur flammenlosen Oxidation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3084302A1 (de) | 2016-10-26 |
AT515221A1 (de) | 2015-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012023257B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gasen | |
EP0685683A2 (de) | Industriebrenner mit geringer NOx-Emission | |
DE2940431A1 (de) | Brennkammer mit abgestufter brennstoffeinspritzung und verfahren zum betreiben einer hochtemperaturbrennkammer | |
DE69910334T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten eines luft-brennstoffgemisches für brennkraftmaschinen sowie wärmetauscher | |
WO2003029725A1 (de) | Verbrennungsverfahren, insbesondere für verfahren zur erzeugung von elektrischem strom und/oder von wärme | |
DE102006019409B4 (de) | Reformer-Reaktor, seine Verwendung und Verfahren zum Betrieb des Reformers | |
EP0210205B1 (de) | Vorrichtung zur verbrennung von flüssigen und gasförmigen brennstoffen mit stickoxidfreien abgasen | |
WO2015090918A1 (de) | Brennersystem für ein kraft-wärme-kopplungssytem mit externer verbrennung | |
DE102015107360A1 (de) | Niedriges NOx -Verbrennungssystem für Wanderrostpelletierungsanlagen | |
DE112014004655T5 (de) | Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Gasturbine | |
DE102008020424A1 (de) | Ölvormischbrenner | |
DE2659225A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verbrennen von kohlenstoffhaltigen brennstoffen | |
EP1752647B1 (de) | Kraft-Wärme-Kopplungsanlage | |
DE102007041427A1 (de) | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von feinkörnigen Feststoffen | |
DE4202107A1 (de) | Waermeaustauscher zur uebertragung der waerme aus einer katalytischen verbrennung eines gases | |
DE2922083A1 (de) | Feuerungsanlage | |
DE102010046733A1 (de) | Ölvormischbrenner | |
EP3904764B1 (de) | Kesselsystem zur behandlung von abgasen | |
WO2018108321A1 (de) | Wärmetauscher mit brenner | |
DE102010025107B4 (de) | Ölvormischbrenner | |
DE102011001374A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines schadstoffhaltigen Fluids | |
DE102014224086A1 (de) | Brenner | |
DE102013206014A1 (de) | Energiewandler-System und Baugruppen hierfür | |
AT519608B1 (de) | Brennstoffzellensystem mit Brenner mit Injektor | |
DE102011012493A1 (de) | Ölvormischbrenner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 14808915 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2014808915 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2014808915 Country of ref document: EP |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |