WO2017008937A1 - Pulverized coal burner having an integrally formed, electrically heated fuel nozzle - Google Patents

Pulverized coal burner having an integrally formed, electrically heated fuel nozzle Download PDF

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WO2017008937A1
WO2017008937A1 PCT/EP2016/060842 EP2016060842W WO2017008937A1 WO 2017008937 A1 WO2017008937 A1 WO 2017008937A1 EP 2016060842 W EP2016060842 W EP 2016060842W WO 2017008937 A1 WO2017008937 A1 WO 2017008937A1
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fuel
heating
burner
resistance wire
air tube
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PCT/EP2016/060842
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Inventor
Alfons Leisse
Sebastian Rehfeldt
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Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23C99/001—Applying electric means or magnetism to combustion
    • 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
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/10—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of field or garden waste or biomasses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/02—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs for igniting solid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2207/00—Ignition devices associated with burner

Definitions

  • the invention is directed to a burner combustion of particulate, especially dusty, carbonaceous fuel, preferably coal or biomass, comprising a fuel mass flow leading fuel or primary air tube having a formed at its brennermündungs professionen end fuel nozzle having a stabilizing ring with radially inwardly facing teeth a sprocket and externally has a conically radially outwardly flared Mantel Kunststoff- or Sekundär Kunststoffabnnenskonus, and comprising a the fuel or primary air tube coaxially surrounding Mantelluft- or secondary air tube and preferably coaxially disposed within the fuel or primary air tube core air tube, wherein the fuel nozzle at least one electrical heating or resistance wire having heating and / or ignition device is formed within the burner for the formation and the sequence of the initial pyro lysis and ignition of the fuel delivered in the fuel or primary air tube required amount of heat energy in the region of the forming fuel ignition location provides.
  • the burner comprises a fuel or primary air tube having at its burner mouth end a fuel nozzle which is integrally formed and a ring gear having radially inwardly facing teeth and on the outside
  • the fuel or primary air tube is coaxially surrounded by a shell air or secondary air tube, which in turn is coaxially surrounded by a tertiary air tube
  • Fuel or primary air pipe is arranged coaxially to this equipped with an ignition lance core air tube.
  • the fuel nozzle acts it is a one-piece, for example by centrifugal casting, manufactured component, which called the mouth cross section of the fuel or primary air pipe, in the case of the combustion of coal dust and dust pipe.
  • the stabilizing ring has the function of detecting the fuel, in particular pulverized coal, conveyed in the fuel or primary air pipe, retarding its flow velocity and redirecting the fuel mass flow. As a result, the necessary conditions for the ignition of the fuel are created, which are necessary for the heat transfer to the fuel and the escape of volatile components.
  • an initial pyrolysis proceeds and burn first by the ignited with the pilot flame of the ignition lance, exiting the pyrolysis of the solid fuel volatiles.
  • the pyrolysis and ignition of the fuel particles directly to the fuel nozzle and here preferably in the region of the ring gear of the Stabilization ring causes.
  • the definition of the location and the time of ignition are of crucial importance, since only in this way the combustion conditions, in particular the stoichiometry, can be influenced.
  • An indefinite ignition of the fuel in the combustion chamber does not allow this, since only a limited influence on the fuel-air ratio can be made here.
  • Such burners are also known from DE 42 17 879 A1, DE 43 25 643 A1 and DE 195 27 083 A1.
  • particulate, carbonaceous fuel burning power plants resulting from the increased feed of renewable electrical energy into the power grid. Since the supply of electrical energy from renewable energy sources in the power grid is not uniform, but depends on the availability of sun or wind, resulting for conventional, fossil fueled power plants demand higher on the load flexibility.
  • particulate carbonaceous fuel such as coal or biomass boilers in particular dust-like fuel with the aid of suitable therefor, in particular low NOx burners of the type described above is fed together with the required amount of combustion air to the combustion chamber.
  • the burners or burner groups are assigned to a number of grinding plants or mills.
  • the respectively currently called steam generator power is changed by the change of the mill or burner power and by the connection and disconnection of individual grinding plants and their respective associated burners.
  • This means that the steam generator capacity is usually controlled by the number of burners or burner groups in operation. This means that with a frequent load change, a corresponding start and stop of the burner must take place.
  • a burner or a burner group may not be started if the associated ignition is not in operation, unless adjacent burner levels are in operation and ensure reliable ignition.
  • the Zündfeuerung usually ignition lances or similar burners, which are arranged in the burner, and with which by combustion of gaseous or liquid auxiliary fuel, such as natural gas or fuel oil, for an ignition of the burner necessary ignition flame is generated to be burned fuel.
  • gaseous or liquid auxiliary fuel such as natural gas or fuel oil
  • igniters include flame monitoring.
  • WO 2015/055443 A1 discloses a generic burner in which the fuel nozzle is provided with a heating or resistance wire and is thereby formed as a heating and / or ignition device.
  • the heating or resistance wire is incorporated and embedded in the material of the fuel nozzle.
  • this embodiment is associated with manufacturing problems. Thus, it is only difficult to incorporate the heating or resistance wire into the fuel nozzle while still ensuring the complete function, in particular as a resistance wire with sufficient heat transfer.
  • the invention is therefore based on the object to provide an alternative or improved solution that allows the equipped with a Mantel Kunststoffär Kunststoffab Anlagenskonus and a stabilizing ring with sprocket fuel nozzle of a burner as an electric heating and / or ignition device for the ignition of the burner formulated fuel.
  • the object is achieved in that the fuel nozzle is integrally formed and next to the stabilizing ring and the Mantel Kunststoffär Kunststoffab Anlagenskonus a fuel or Primär Kunststoffrohrabites includes and that in the Mantel Kunststoff- or secondary air tube facing surface of the shell air or secondary Heilabitzskonus at least one spiral-shaped circumferential groove is formed, in which the at least one heating or resistance wire is wound spirally in at least one multi-turn heating or resistance wire winding.
  • an electrical heating or resistance wire is integrated into a suitable for the initial ignition of the burner, that is in the fuel or primary air tube, funded fuel mass flow point into the fuel nozzle of a designed for ⁇ -poor combustion burner, without while adversely affecting the operation of the fuel nozzle for continuous operation even after ignition of the fuel.
  • the heating or resistance wire outside on the outer surface of the fuel nozzle in particular the Mantel Kunststoff- or Sekundär Kunststoffab Anlagenskonus, taken in one or more grooves wound, the design of the fuel nozzle with its functions as part of the fuel or primary air tube, as Sekundär Kunststoffabweiskehle (Mantel Kunststoff - or secondary Lucasabéeskonus) and obtained as a stabilizing ring.
  • a total electrically heated fuel nozzle By introducing the heating or resistance wire into or onto the material of the fuel nozzle while maintaining the necessary for the low-NO x combustion combustion of the fuel nozzle can be formed in an advantageous manner, a total electrically heated fuel nozzle, the structurally simple and mechanically Machining the surface of the fuel nozzle is easy and inexpensive to produce. Since a fuel nozzle is usually exposed to a high thermal load from the furnace and abrasive wear by the fuel mass flow, this is usually made of a high-alloy steel. The fuel nozzle made of such a steel can be processed mechanically well on their surface with a technically and economically justifiable effort.
  • the heating or resistance wire in the inventive design of the fuel nozzle is not exposed, since it is arranged on the outer surface of the fuel nozzle. With this outer surface, it can protrude into the jacket air or secondary air-conveying flow region of the shell-air or secondary air pipe, in which no abrasive media or only a small number of abrasive particles are conveyed.
  • the outer surface of the spiral heating or resistance wire winding may be covered with a corresponding insulating material.
  • the heating or resistance wire is in the region of the most suitable location for the initial ignition, namely in the immediate vicinity arranged the stabilization ring of the fuel nozzle so that the area formed in the fuel or primary air tube before the stabilizing ring reaches a possible high temperature with the lowest possible electrical heat absorption and thus the lowest possible electrical energy consumption of the resistance wire.
  • grooves or groove-shaped recesses are incorporated in the oblique, conically widening surface of the shell air or Sekundär Kunststoffab Anlagenskonus, advantageously the possibility created on this inclined surface a heating or resistance wire with good heat transfer connection to the material body of the shell air - Or secondary Heilab Anlagenskonus while achieving a good fixation of the heating or resistance wire on the inclined surface.
  • one or more circumferential grooves are formed over the entire length of the shell air or Sekundär Kunststoffab Anlagenskonus on its shell air or secondary air tube facing the spiral and aligned parallel to each other and over the winding course adjacent to each other and with a diameter the at least one heating or resistance wire corresponding width and depth are formed and in which (s) the at least one heating or resistance wire is spirally wound in the multi-turns heating or marssdrahtwickiung, which the invention provides in an embodiment.
  • the width and depth of the groove corresponds at least approximately to the diameter of the heating or resistance wire
  • the heating or resistance wire winding has a plurality of spirally wound heating or resistance wires, whereby the invention is also distinguished.
  • a particularly good fixation of the at least one heating or resistance wire or the plurality of heating or resistance wires in the groove or in the grooves can be achieved by being connected by brazing with the base material or the body material of the fuel nozzle, this measure also makes possible a homogenization of the heat transfer surface insofar as areas where the respective heating or resistance wire is not applied directly to the base material or body material, filled by the first still molten brazing and thus a heat transfer bridge is created.
  • the invention is therefore characterized in another embodiment by the fact that the at least one heating or resistance wire or the plurality of heating or resistance wires by means of a hot-melt soldered hard solder materially connected to the material of the Mantel Kunststoffmaschine Kunststoffabehrskonus and the fuel nozzle is / are.
  • a hot-melt soldered hard solder material ly connected to the material of the Mantel Kunststoff- or Sekundär Kunststoffabehrskonus and the fuel nozzle is / are.
  • the heating or resistance wire winding is covered on its the shell air or secondary air tube facing surface with a heat insulating material.
  • the invention provides in a further embodiment that the inner side of the fuel nozzle facing away from the mantle air or secondary air-deflecting cone is provided with a peripheral stabilizing ring groove in the immediate foot region of the ring gear of the stabilizing ring facing the mantle air or secondary air-deflecting cone.
  • the invention also provides that the depth of the stabilizing ring groove is at least 5% of the width of the stabilizing ring 5 or the toothed rim 6.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of the basic structure of a burner according to the invention, In a schematic sectional view of a portion of a fuel nozzle details of the inventive design and in Fig. 3 in a schematic perspective view one with several heating or
  • the burner designated overall by 1, comprises a fuel or primary air tube 3 arranged coaxially with the longitudinal axis 2 of the burner, at the end of which it has a burner nozzle end, a fuel nozzle 4 is formed.
  • the fuel nozzle 4 is formed in one piece and comprises a stabilizing ring 5, which has a toothed rim 6 with radially inwardly pointing teeth 7 and on the outside a conically radially outwardly widening Mantel Kunststoffoder Sekundär Kunststoffabnnenskonus 8.
  • the fuel nozzle 4 at its the fuel or Primär Kunststoffrohr third facing the end of a fuel or Primär Kunststoffrohrabites 9.
  • the fuel or primary air tube 3 is coaxially surrounded by a shell air or secondary air tube 10, which in turn is coaxially surrounded by a tertiary air tube 1 1.
  • a core air tube 12 is arranged, the mouth of which lies within the fuel or primary air tube 3 at a distance from the teeth 7 of the stabilizing ring 5.
  • a circular fuel feed section 13 is formed in the round burner shown here, in which a fuel mass flow of the fuel intended for combustion is conveyed to the mouth region of the fuel or primary air tube 3, ie the fuel nozzle 4.
  • the fuel delivered here is a particulate, in particular dusty, carbonaceous fuel, preferably coal or biomass, or mixtures of these fuels.
  • in the jacket air or secondary air tube facing surface 14 of the Mantel Kunststoffär Kunststoffab Anlagenskonus 8 at least one helically on the surface 14 circumferential groove 15 is formed.
  • a plurality of spirally encircling and parallel to each other and each groove 15 adjacent to each other is formed on the surface 14 via a winding circulation. These are produced, for example, by mechanical processing of the surface of the fuel nozzle 4 produced in one piece, for example by centrifugal casting.
  • the grooves 15 are shown in FIG.
  • FIG. 2 which schematically illustrates a segment-like section of a fuel nozzle 4 according to the invention above the longitudinal axis 2 of the burner.
  • the groove (s) 15 run more frequently on the surface 14 and extend in the burner longitudinal direction via the Manteuft- or Sekundär Kunststoffab Anlagenskonus 8 and a portion of the fuel or Primär Kunststoffrohrabiteses 9.
  • an electric heating or resistance wire 16 is embedded wherein in Fig. 2, three adjacent turns of a heating wire 16, which is a groove 15 is recessed, are shown by way of suggestion.
  • the other grooves 15 are occupied in the same way with a heating or resistance wire 16 or a portion of such a wound to form a multi-course heating or resistance wire winding 17 on the surface 14 heating or resistance wire 16.
  • the at least one heating or resistance wire 16 is spirally wound in a multi-turn heating or resistance wire winding 17 on the surface 14 of the fuel nozzle 4, which is indicated in Fig. 2 only by the illustrated heating or resistance wires 16, but about the total number of grooves 15 extends.
  • Such wound on the surface 14 of the fuel nozzle 4 heating or resistance wire winding 17 is shown in FIG. 3, in which case a total of three heating or resistance wire windings 17, each having its own electrical connection 21 a, 21 b, 21 c, in the Grooves 15 are wound.
  • each groove 15 is adapted to the diameter of the heating or resistance wire 16 to be inserted therein, so that a tight winding of the heating or resistance wires 16 is possible and they do not protrude or at most slightly above the upper edge of each groove 15
  • the at least one heating or resistance wire 16 or the plurality of heating or resistance wires 16 are materially connected by means of a molten braze hard solder with the material of the jacket air or Sekundär Kunststoffabschenskonus 8 and the B re nn fabric nozzle 4.
  • the heating or Resistance wire winding 17 on its the shell air or secondary air 10 facing surface 22 covered with a planteisoliermaterial.
  • the grooves 15 are introduced by mechanical processing in the base material of the fuel nozzle 4 and serve to guide and fasten the heating or resistance wire 16 or the heating or resistance wires 16 on the conically widening and thus inclined surface 14 of the Mantel Kunststoff- or Sekundär Kunststoffabehrskonus 8 of the fuel nozzle 4.
  • a peripheral stabilizing groove 18 is formed in the immediate foot region of the ring gear 6 of the stabilizing ring 5 facing the shell air or secondary air deflection cone 8.
  • the depth of the stabilizing groove 18 in the axial direction of the burner 1 is at least 5% of the width B of the stabilizing ring 5 or the ring gear 6 in the axial direction of the burner.
  • the one or more feed ends or terminals 21 a, 21 b, 21 c of the heating or resistance wires 16, to which they are connected to an electrical voltage source, are preferably led out of the burner 1 through the jacket air or secondary air tube 10 or its wall. Within the burner 1, these supply lines are designed so that they endure the usual temperatures occurring here of around 300 ° C in the long term.
  • a heat insulating material may be launched, which is preferably such a low thermal conductivity and high heat resistance, for example mineral fibers, rock wool, ceramic wool or ceramic textiles.
  • the heating or resistance wire winding 17 covering heat insulation the cherriesveriuste be reduced due to the convective cooling, which promotes the funded in Mantel Kunststoff- or secondary air tube 10 secondary air and radiation losses, resulting in a reduction of the necessary heat dissipation to the fuel electrical energy demand leads.
  • this layer of insulating material provides protection against ashes possibly contained in the secondary air or jacket air.
  • To cover the insulation or the heating or resistance wire winding 17 covering heat insulating material can be covered with the outer shape of the fuel nozzle 4 adapted components made of thin, heat-resistant steel sheet, covered and fixed.
  • a heating and / or ignition device 19 is provided, which within the burner 1 required for the formation and the course of the initial pyrolysis and ignition of the fuel or primary air pipe 3 funded fuel heat energy in the range of preferably in the area of the stabilization groove 18 provides fuel-Zündortes and generated exclusively by means of electrical energy.
  • the Brennstoffzündort usually forms in the region of the stabilizing ring 5, to which the stabilization groove 18 contributes, which causes a backflow of the supplied particulate fuel and thus a delay in the flow velocity of the fuel or primary air tube 3 and the fuel delivery section 13 supplied fuel mass flow, so that a sufficient heat transfer from the exclusively electrically operated heating and / or ignition device 19 to the fuel mass flow, ie the individual fuel particles, can take place. In this way, the necessary for the ignition of the fuel initial pyrolysis and then taking place ignition of the pyrolysis and then the fuel particles is guaranteed here.
  • the promotion of the particulate fuel mass flow in the region of the stabilizing groove 18 is supported by conventional swirl elements 20 formed in the fuel delivery cross section 13.

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Abstract

The invention relates to a burner, comprising a primary air tube guiding a fuel mass flow and having a fuel nozzle formed at the burner-opening-side end, and a secondary air tube that coaxially surrounds the primary air tube, and a core air tube preferably coaxially arranged inside the primary air tube, wherein the fuel nozzle forms an ignition device provided with at least one electric resistance wire (16), and which supplies, in the burner, in the region of the fuel ignition location that is forming, the amount of heat energy required for the initiation and the course of the initial pyrolysis and ignition of the fuel conveyed in the primary air tube. The aim of the invention is to create an alternative and improved fuel nozzle. Said aim is achieved in that the fuel nozzle is integrally formed, in that at least one spirally circulating groove is formed in the surface of a secondary air repellent cone facing the secondary air tube, in which groove the at least one resistance wire (16) is spirally wound in at least one resistance wire winding (17) that comprises a plurality of windings.

Description

Kohlenstaubbrenner mit einstückiger, elektrisch beheizter Brennstoffdüse  Coal dust burner with one-piece, electrically heated fuel nozzle
Die Erfindung richtet sich auf einen Brenner die Verbrennung von partikelförmigem, insbesondere staubförmigem, kohlenstoffhaltigem Brennstoff, vorzugsweise Kohle oder Biomasse, umfassend ein einen Brennstoffmassenstrom führendes Brennstoff- oder Primärluftrohr mit einer an seinem brennermündungsseitigen Ende ausgebildeten Brennstoffdüse, die einen Stabilisierungsring mit radial nach innen weisenden Zähnen eines Zahnkranzes und außenseitig einen sich konisch radial nach außen erweiternden Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus aufweist, und umfassend ein das Brennstoff- oder Primärluftrohr koaxial umgebendes Mantelluft- oder Sekundärluftrohr sowie vorzugsweise ein koaxial innerhalb des Brennstoff- oder Primärluftrohrs angeordnetes Kernluftrohr, wobei die Brennstoffdüse eine mindestens einen elektrischen Heiz-oder Widerstandsdraht aufweisende Heiz- und/oder Zündeinrichtung ausbildet, die innerhalb des Brenners die für die Entstehung und den Ablauf der initialen Pyrolyse und Zündung des im Brennstoff- oder Primärluftrohr geförderten Brennstoffs benötigte Wärmeenergiemenge im Bereich des sich bildenden Brennstoff-Zündortes bereitstellt. Brenner für die Verbrenner von partikelförmigem, insbesondere staubförmigem Brennstoff, wie beispielsweise Kohle oder Biomasse und insbesondere Kohlenstaub, sind in der Vergangenheit als sogenannte „lowNOx-Brenner" entwickelt worden. Derartige Brenner zeichnen sich durch eine besonders niedrige ΝΟχ-Emission bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigem Brennstoff aus. Ein solcher Brenner ist in der EP 1 741 977 B1 offenbart. Der Brenner umfasst ein Brennstoff- oder Primärluftrohr, das an seinem brennermündungsseitigen Ende eine Brennstoffdüse aufweist, die einstückig ausgebildet ist und einen radial nach innen weisende Zähne aufweisenden Zahnkranz sowie außenseitig einen sich konisch radial nach außen erweiternden Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus aufweist. Das Brennstoff- oder Primärluftrohr ist koaxial von einem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr koaxial umgeben, welches seinerseits wiederum koaxial von einem Tertiärluftrohr umgeben ist. Im Zentrum des Brennstoff- oder Primärluftrohres ist koaxial zu diesem ein mit einer Zündlanze ausgestattetes Kernluftrohr angeordnet. Bei der Brennstoffdüse handelt es sich um ein einstückig, beispielsweise im Schleudergussverfahren, hergestelltes Bauteil, das den Mündungsquerschnitt des Brennstoff- oder Primärluftrohres, im Falle der Verbrennung von Kohlenstaub auch Staubrohr genannt, ausbildet. Der Stabilisierungsring hat insbesondere die Funktion, den im Brennstoff- oder Primärluftrohr geförderten Brennstoff, insbesondere Kohlenstaub, zu erfassen, seine Strömungsgeschwindigkeit zu verzögern und den Brennstoffmassenstrom umzulenken. Hierdurch werden die für die Zündung des Brennstoffs notwendigen Voraussetzungen geschaffen, die für die Wärmeübertragung auf den Brennstoff und das Austreten flüchtiger Bestandteile notwendig sind. Bevor es zu einer Zündung des partikelförmigen Brennstoffes kommt, läuft eine initiale Pyrolyse ab und verbrennen zunächst durch die mit der Zündflamme der Zündlanze gezündeten, bei der Pyrolyse aus dem festen Brennstoff austretenden flüchtigen Bestandteile. Durch die Erfassung, Verzögerung und Umlenkung des Brennstoffes am Stabilisierungsring der Brennstoffdüse und durch die Übertragung von Wärme aus der Verbrennung des Pyrolysegases oder eines in der Zündlanze verbrannten Hilfsbrennstoffes werden die Pyrolyse und Zündung der Brennstoffpartikel unmittelbar an der Brennstoffdüse und hier vorzugsweise im Bereich des Zahnkranzes des Stabilisierungsringes bewirkt. Für eine NOx-arme Verbrennung sind die Definition des Ortes und der Zeit der Zündung von entscheidender Bedeutung, da nur auf diese Weise die Verbrennungsverhältnisse, insbesondere die Stöchiometrie, beeinflusst werden können. Eine unbestimmte Entzündung des Brennstoffes im Feuerraum erlaubt dies nicht, da hier nur noch bedingt auf das Brennstoff-Luft- Verhältnis Einfluss genommen werden kann. The invention is directed to a burner combustion of particulate, especially dusty, carbonaceous fuel, preferably coal or biomass, comprising a fuel mass flow leading fuel or primary air tube having a formed at its brennermündungsseitigen end fuel nozzle having a stabilizing ring with radially inwardly facing teeth a sprocket and externally has a conically radially outwardly flared Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus, and comprising a the fuel or primary air tube coaxially surrounding Mantelluft- or secondary air tube and preferably coaxially disposed within the fuel or primary air tube core air tube, wherein the fuel nozzle at least one electrical heating or resistance wire having heating and / or ignition device is formed within the burner for the formation and the sequence of the initial pyro lysis and ignition of the fuel delivered in the fuel or primary air tube required amount of heat energy in the region of the forming fuel ignition location provides. Burners for the burners of particulate, in particular pulverulent, fuel, such as, for example, coal or biomass and, in particular, pulverized coal, have been developed in the past as so-called "low NO x burners." Such burners are distinguished by a particularly low ΝΟχ emission during the combustion of Such a burner is disclosed in EP 1 741 977 B1 The burner comprises a fuel or primary air tube having at its burner mouth end a fuel nozzle which is integrally formed and a ring gear having radially inwardly facing teeth and on the outside The fuel or primary air tube is coaxially surrounded by a shell air or secondary air tube, which in turn is coaxially surrounded by a tertiary air tube Fuel or primary air pipe is arranged coaxially to this equipped with an ignition lance core air tube. At the fuel nozzle acts it is a one-piece, for example by centrifugal casting, manufactured component, which called the mouth cross section of the fuel or primary air pipe, in the case of the combustion of coal dust and dust pipe. In particular, the stabilizing ring has the function of detecting the fuel, in particular pulverized coal, conveyed in the fuel or primary air pipe, retarding its flow velocity and redirecting the fuel mass flow. As a result, the necessary conditions for the ignition of the fuel are created, which are necessary for the heat transfer to the fuel and the escape of volatile components. Before there is an ignition of the particulate fuel, an initial pyrolysis proceeds and burn first by the ignited with the pilot flame of the ignition lance, exiting the pyrolysis of the solid fuel volatiles. By the detection, delay and deflection of the fuel at the stabilizing ring of the fuel nozzle and by the transfer of heat from the combustion of the pyrolysis gas or burned in the ignition lance auxiliary fuel, the pyrolysis and ignition of the fuel particles directly to the fuel nozzle and here preferably in the region of the ring gear of the Stabilization ring causes. For a low-NO x combustion, the definition of the location and the time of ignition are of crucial importance, since only in this way the combustion conditions, in particular the stoichiometry, can be influenced. An indefinite ignition of the fuel in the combustion chamber does not allow this, since only a limited influence on the fuel-air ratio can be made here.
Derartige Brenner sind auch aus der DE 42 17 879 A1 , der DE 43 25 643 AI und der DE 195 27 083 A1 bekannt. Such burners are also known from DE 42 17 879 A1, DE 43 25 643 A1 and DE 195 27 083 A1.
In neuerer Zeit kommen für die partikelförmigen, kohlenstoffhaltigen Brennstoff verfeuernden Kraftwerke weitere Anforderungen hinzu, die sich aus der vermehrten Einspeisung von regenerativer elektrischer Energie in das Stromnetz ergeben. Da die Einspeisung von elektrischer Energie aus regenerativen Energiequellen in das Stromnetz nicht gleichmäßig erfolgt, sondern von der Verfügbarkeit von Sonne oder Wind abhängt, ergeben sich für konventionelle, fossil befeuerte Kraftwerke höher Anforderung an die Lastflexibilität. Bei derartigen, mit partikelförmigem kohlenstoffhaltigem Brennstoff wie Kohle oder Biomasse gefeuerten Dampferzeugern wird der insbesondere staubförmige Brennstoff mit Hilfe von hierfür geeigneten, insbesondere NOx-armen Brennern der vorstehend beschriebenen Art gemeinsam mit der erforderlichen Verbrennungsluftmenge dem Feuerraum zugeführt. Für die Aufbereitung des jeweiligen Brennstoffes sind die Brenner oder Brennergruppen einer Anzahl von Mahlanlagen oder Mühlen zugeordnet. Die jeweils aktuell abgerufene Dampferzeugerleistung wird durch die Veränderung der Mühlen- bzw. Brennerleistung und durch das Zu- bzw. Abschalten von einzelnen Mahlanlagen und der diesen jeweils zugeordneten Brennern verändert. Dies bedeutet, dass die Dampferzeugerleistung üblicherweise anhand der Anzahl der in Betrieb befindlichen Brenner oder Brennergruppen geregelt wird. Das bedeutet, dass bei einem häufigen Lastwechsel ein entsprechendes An- und Abfahren des Brenners erfolgen muss. More recently, additional requirements are added to the particulate, carbonaceous fuel burning power plants, resulting from the increased feed of renewable electrical energy into the power grid. Since the supply of electrical energy from renewable energy sources in the power grid is not uniform, but depends on the availability of sun or wind, resulting for conventional, fossil fueled power plants demand higher on the load flexibility. In such, fired with particulate carbonaceous fuel such as coal or biomass boilers in particular dust-like fuel with the aid of suitable therefor, in particular low NOx burners of the type described above is fed together with the required amount of combustion air to the combustion chamber. For the preparation of the respective fuel, the burners or burner groups are assigned to a number of grinding plants or mills. The respectively currently called steam generator power is changed by the change of the mill or burner power and by the connection and disconnection of individual grinding plants and their respective associated burners. This means that the steam generator capacity is usually controlled by the number of burners or burner groups in operation. This means that with a frequent load change, a corresponding start and stop of the burner must take place.
Gemäß der DIN EN 12952-9 darf aber ein Brenner oder eine Brennergruppe nicht gestartet werden, wenn die zugeordnete Zündfeuerung nicht in Betrieb ist, es sei denn, benachbarte Brennerebenen sind in Betrieb und stellen eine zuverlässige Zündung sicher. Bei den bekannten NOx-armen Brennern besteht die Zündfeuerung in der Regel aus Zündlanzen oder ähnlichen Brennern, die im Brenner angeordnet sind, und mit denen durch Verbrennung von gasförmigem oder flüssigem Hilfsbrennstoff, wie beispielsweise Erdgas oder Heizöl, die für eine Zündung des im Brenner zu verbrennenden Brennstoffes notwendige Zündflamme erzeugt wird. Außerdem umfassen derartige Zündfeuerungen eine Flammenüberwachung. Aufgrund der fluktuierenden Einspetsung von elektrischer Energie in das allgemeine öffentliche Stromnetz steigt nun die Anzahl der mit einem Dampferzeuger zu realisierenden Lastwechsel, was zwangsläufig zu einem höheren Verbrauch an Hilfswerkstoffen für die Initialzündung des jeweiligen festen, partikelförmigen Brennstoffes mittels der Zündfeuerung führt, da die Zündfeuerung solange betrieben werden muss, bis die Flammenüberwachung des jeweiligen Brenners das Signal „Feuer ein" meldet, in der Regel dauert dieser Betriebszustand einige Minuten, bis ein für die stabile Flammenausbildung ausreichender Brennstoffmassenstrom den jeweils zugehörigen Brenner erreicht. Die Dauer ergibt sich unter anderem aus dem Zeitbedarf für die Aufbereitung des transportfähigen Brennstoffs/Brennstaubes und dem eigentlichen Transportvorgang zu dem/den Brenner(n). Bei einem häufigen Lastwechsel und damit häufigen Start- und Abfahrvorgängen einzelner Mühlen oder Mahlanlagen führt dies zu einer erheblichen Zunahme der Kosten und Aufwendungen für die beim Anfahren eines Brenners benötigten Zündbrennstoffe wie Heizöl oder Gas, was die Wirtschaftlichkeit konventioneller Stromerzeugung negativ beeinflusst. However, according to DIN EN 12952-9, a burner or a burner group may not be started if the associated ignition is not in operation, unless adjacent burner levels are in operation and ensure reliable ignition. In the known low NO x burners, the Zündfeuerung usually ignition lances or similar burners, which are arranged in the burner, and with which by combustion of gaseous or liquid auxiliary fuel, such as natural gas or fuel oil, for an ignition of the burner necessary ignition flame is generated to be burned fuel. In addition, such igniters include flame monitoring. Due to the fluctuating Einspetsung of electrical energy in the general public power grid now increases the number of to be realized with a steam generator load change, which inevitably leads to a higher consumption of auxiliary materials for the initial ignition of the respective solid, particulate fuel by means of Zündfeuerung, since the ignition firing as long must be operated until the flame monitoring of the respective burner, the signal "fire on" reports, usually this operating state takes a few minutes until a fuel flame flow sufficient for stable flame training reaches the respective associated burner. The duration results inter alia from the time required for the preparation of the transportable fuel / fuel dust and the actual transport process to the burner (s). With frequent load changes and thus frequent start and Abfahrvorgängen individual mills or grinding plants, this leads to a significant increase in costs and expenses for the required when starting a burner ignition fuels such as fuel oil or gas, which adversely affects the economics of conventional power generation.
Aus diesem Grund sind daher Lösungen entwickelt worden, die es erlauben, einzelne Brennergruppen oder Brenner vorzugsweise ausschließlich durch den Einsatz elektrischer Energie und vorzugsweise ohne den Einsatz gasförmiger oder flüssiger Brennstoffes zu starten. Für die entsprechende Ausbildung von Brennern eignet sich auch die Brennstoffdüse als deren wesentlicher Bestandteil für die kontinuierliche Zündung des Brennstoffs bei einer NOx-armen Verbrennung und zur Auslösung der Initiaizündung der Brennstoffpartikel. So offenbart die WO 2015/055443 A1 einen gattungsgemäßen Brenner, bei welchem die Brennstoffdüse mit einem Heiz- oder Widerstandsdraht versehen ist und dadurch als Heiz- und/oder Zündeinrichtung ausgebildet ist. Bei der in der WO 2015/055443 A1 beschriebenen Ausführungsform ist in das Material der Brennstoffdüse der Heiz- oder Widerstandsdraht eingearbeitet und eingelassen. Diese Ausführungsform ist allerdings mit fertigungstechnischen Problemen verbunden. So ist es äu erst schwierig den Heiz- oder Widerstandsdraht in die Brennstoffdüse einzuarbeiten und dabei dennoch die vollständige Funktion insbesondere als Widerstandsdraht mit ausreichender Wärmeübertragung sicherzustellen. For this reason, solutions have therefore been developed which allow individual burner groups or burners to be started preferably exclusively by the use of electrical energy and preferably without the use of gaseous or liquid fuel. For the respective formation of the fuel nozzle burner also suitable as the essential ingredient for the continuous ignition of the fuel at a low NOx combustion and for triggering the Initiaizündung of the fuel particles. Thus, WO 2015/055443 A1 discloses a generic burner in which the fuel nozzle is provided with a heating or resistance wire and is thereby formed as a heating and / or ignition device. In the embodiment described in WO 2015/055443 A1, the heating or resistance wire is incorporated and embedded in the material of the fuel nozzle. However, this embodiment is associated with manufacturing problems. Thus, it is only difficult to incorporate the heating or resistance wire into the fuel nozzle while still ensuring the complete function, in particular as a resistance wire with sufficient heat transfer.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine alternative oder verbesserte Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, die mit einem Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus und einem Stabilisierungsring mit Zahnkranz ausgestattete Brennstoffdüse eines Brenners als elektrische Heiz- und/oder Zündeinrichtung für die Zündung von im Brenner gefördertem Brennstoff auszubilden. Bei einem Brenner der eingangs näher bezeichneten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Brennstoffdüse einstückig ausgebildet ist und neben dem Stabilisierungsring und dem Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus einen Brennstoff- oder Primärluftrohrabschnitt umfasst und dass in der dem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr zugewandten Oberfläche des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus mindestens eine spiralförmig umlaufende Nut ausgebildet ist, in welche der mindestens eine Heizoder Widerstandsdraht spiralförmig in mindestens einer mehrere Windungen umfassenden Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung gewickelt ist. The invention is therefore based on the object to provide an alternative or improved solution that allows the equipped with a Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus and a stabilizing ring with sprocket fuel nozzle of a burner as an electric heating and / or ignition device for the ignition of the burner formulated fuel. In a burner of the type described in more detail, the object is achieved in that the fuel nozzle is integrally formed and next to the stabilizing ring and the Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus a fuel or Primärluftrohrabschnitt includes and that in the Mantelluft- or secondary air tube facing surface of the shell air or secondary Luftabweisungskonus at least one spiral-shaped circumferential groove is formed, in which the at least one heating or resistance wire is wound spirally in at least one multi-turn heating or resistance wire winding.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Brennstoffdüse wird ein elektrischer Heiz- oder Widerstandsdraht an einer für die Initialzündung des im Brenner, das heißt in dessen Brennstoff- oder Primärluftrohr, geförderten Brennstoffmassenstroms geeigneten Stelle in die Brennstoffdüse eines für die ΝΟχ-arme Verbrennung ausgelegten Brenners integriert, ohne dabei die Wirkungsweise der Brennstoffdüse für den kontinuierlichen Betrieb auch nach Zündung des Brennstoffes nachteilig zu verändern. Da der Heiz- oder Widerstandsdraht außen auf die Außenoberfläche der Brennstoffdüse, insbesondere des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus, in einer oder mehreren Nuten gefasst, aufgewickelt wird, bleibt die Ausgestaltung der Brennstoffdüse mit ihren Funktionen als Teil des Brennstoff- oder Primärluftrohres, als Sekundärluftabweiskehle (Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus) und als Stabilisierungsring erhalten. Durch die Einbringung des Heiz- oder Widerstandsdrahtes in den bzw. auf den Werkstoff der Brennstoffdüse unter Beibehaltung der für die NOx-arme Verbrennung erforderlichen Formgebung der Brennstoffdüse lässt sich in vorteilhafter Weise eine insgesamt elektrisch beheizte Brennstoffdüse ausbilden, die konstruktiv einfach aufgebaut und durch mechanisch Bearbeitung der Oberfläche der Brennstoffdüse einfach und kostengünstig herstellbar ist. Da eine Brennstoffdüse üblicherweise einer hohen thermischen Belastung aus dem Feuerraum und abrasivem Verschleiß durch den Brennstoffmassenstrom ausgesetzt ist, ist diese in der Regel aus einem hochlegiertem Stahl hergestellt. Die aus einem solchen Stahl hergestellte Brennstoffdüse lässt sich mit einem technisch und wirtschaftlich vertretbaren Aufwand an ihrer Oberfläche mechanisch gut bearbeiten. Den im Brennstoff- oder Primärluftrohr aufgrund des darin geförderten Brennstoffmassenstromes herrschenden abrasiven Verschleißbedingungen ist der Heiz- oder Widerstandsdraht bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Brennstoffdüse nicht ausgesetzt, da er auf der Außenfläche der Brennstoffdüse angeordnet ist. Mit dieser Außenfläche kann er in den Mantelluft- oder Sekundärluft fördernden Strömungsbereich des Mantelluft- oder Sekundärluftrohres hineinragen, in welchem keine abrasiven Medien oder nur eine geringe Anzahl an abrasiv wirkenden Partikeln gefördert werden. Um eine Wärmeabgabe an das im Mantelluft- oder Sekundärluftrohr geförderte Medium zu vermindern, kann die Außenfläche der spiralförmigen Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung mit einem entsprechenden Isoliermaterial abgedeckt sein. Um den Wärmeeintrag und die Zündung möglichst an einer die Initialzündung des im Brennstoff- oder Primärluftrohr geförderten Brennstoffs bzw. Brennstoffmassenstroms sichernden Stelle im Brenner sicherzustellen, ist erfindungsgemäß der Heiz- oder Widerstandsdraht im Bereich des für die Initialzündung am besten geeigneten Ortes, nämlich in unmittelbarer Nähe des Stabilisierungsringes der Brennstoffdüse angeordnet, so dass der in dem Brennstoff- oder Primärluftrohr vor dem Stabilisierungsring ausgebildete Bereich eine möglich hohe Temperatur bei einer möglichst geringen elektrischen Wärmeaufnahme und damit einem möglichst geringen elektrischen Energieverbrauch des Widerstandsdrahtes erreicht. Due to the inventive design of the fuel nozzle, an electrical heating or resistance wire is integrated into a suitable for the initial ignition of the burner, that is in the fuel or primary air tube, funded fuel mass flow point into the fuel nozzle of a designed for ΝΟχ-poor combustion burner, without while adversely affecting the operation of the fuel nozzle for continuous operation even after ignition of the fuel. Since the heating or resistance wire outside on the outer surface of the fuel nozzle, in particular the Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus, taken in one or more grooves wound, the design of the fuel nozzle with its functions as part of the fuel or primary air tube, as Sekundärluftabweiskehle (Mantelluft - or secondary Luftabweisungskonus) and obtained as a stabilizing ring. By introducing the heating or resistance wire into or onto the material of the fuel nozzle while maintaining the necessary for the low-NO x combustion combustion of the fuel nozzle can be formed in an advantageous manner, a total electrically heated fuel nozzle, the structurally simple and mechanically Machining the surface of the fuel nozzle is easy and inexpensive to produce. Since a fuel nozzle is usually exposed to a high thermal load from the furnace and abrasive wear by the fuel mass flow, this is usually made of a high-alloy steel. The fuel nozzle made of such a steel can be processed mechanically well on their surface with a technically and economically justifiable effort. Those in the fuel or Primary air pipe due to the fuel mass flow prevailing therein promoted abrasive wear conditions, the heating or resistance wire in the inventive design of the fuel nozzle is not exposed, since it is arranged on the outer surface of the fuel nozzle. With this outer surface, it can protrude into the jacket air or secondary air-conveying flow region of the shell-air or secondary air pipe, in which no abrasive media or only a small number of abrasive particles are conveyed. In order to reduce a heat transfer to the conveyed in the shell air or secondary air tube medium, the outer surface of the spiral heating or resistance wire winding may be covered with a corresponding insulating material. In order to ensure the heat input and the ignition as possible at a location in the burner which ensures the initial ignition of the fuel or fuel mass flow delivered in the fuel or primary air tube, according to the invention the heating or resistance wire is in the region of the most suitable location for the initial ignition, namely in the immediate vicinity arranged the stabilization ring of the fuel nozzle so that the area formed in the fuel or primary air tube before the stabilizing ring reaches a possible high temperature with the lowest possible electrical heat absorption and thus the lowest possible electrical energy consumption of the resistance wire.
Schließlich wird dadurch, dass in der schrägen, sich konisch erweiternden Fläche des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus Nute oder nutförmige Vertiefungen eingearbeitet sind, in vorteilhafter Weise die Möglichkeit geschaffen, auf dieser schrägen Fläche einen Heiz- oder Widerstandsdraht mit guter wärmeübertragender Verbindung an den Materialkörper des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus und gleichzeitig eine gute Fixierung des Heiz- oder Widerstandsdrahtes auf der schräg verlaufenden Fläche zu erzielen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn über die gesamte Länge des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus auf dessen dem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr zugewandten Oberfläche eine oder mehrere umlaufende Nute ausgebildet sind, die spiralförmig und parallel zueinander ausgerichtet sowie über den Wicklungsverlauf aneinander angrenzend und mit einer dem Durchmesser des mindestens einen Heiz- oder Widerstandsdrahtes entsprechenden Breite und Tiefe ausgeformt sind und in welche(n) der mindestens eine Heiz- oder Widerstandsdraht spiralförmig in der mehrere Windungen umfassenden Heiz- oder Widerstandsdrahtwickiung gewickelt ist, was die Erfindung in Ausgestaltung vorsieht. Finally, the fact that grooves or groove-shaped recesses are incorporated in the oblique, conically widening surface of the shell air or Sekundärluftabweisungskonus, advantageously the possibility created on this inclined surface a heating or resistance wire with good heat transfer connection to the material body of the shell air - Or secondary Luftabweisungskonus while achieving a good fixation of the heating or resistance wire on the inclined surface. It is particularly useful if one or more circumferential grooves are formed over the entire length of the shell air or Sekundärluftabweisungskonus on its shell air or secondary air tube facing the spiral and aligned parallel to each other and over the winding course adjacent to each other and with a diameter the at least one heating or resistance wire corresponding width and depth are formed and in which (s) the at least one heating or resistance wire is spirally wound in the multi-turns heating or Widerstandsdrahtwickiung, which the invention provides in an embodiment.
Dadurch dass die Breite und Tiefe der Nute zumindest in etwa dem Durchmesser des Heiz- oder Widerstandsdrahtes entspricht, ist eine besonders tiefe Einbettung des Heiz- oder Widerstandsdrahtes in das Grundmaterial und den Materialkörper des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus sichergestellt und damit eine besonders gute Wärmeübertragung von dem Heiz- oder Widerstandsdraht an die anliegenden Materialbereiche erreicht. The fact that the width and depth of the groove corresponds at least approximately to the diameter of the heating or resistance wire, a particularly deep embedding of the heating or resistance wire is ensured in the base material and the material body of the Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus and thus a particularly good heat transfer from the Heating or resistance wire reaches the adjacent material areas.
Um eine gute elektrische Leistungsaufnahme und eine möglichst gleichmäßige Wärmeerzeugung zu erreichen, ist es weiterhin von Vorteil, dass die Heiz- oder Widerstandsdrahtwickiung mehrere spiralförmig gewickelte Heiz- oder Widerstandsdrähte aufweist, wodurch sich die Erfindung ebenfalls auszeichnet. In order to achieve a good electrical power consumption and the most uniform possible heat generation, it is furthermore advantageous that the heating or resistance wire winding has a plurality of spirally wound heating or resistance wires, whereby the invention is also distinguished.
Eine besonders gute Fixierung des mindestens einen Heiz- oder Widerstandsdrahtes oder der mehreren Heiz- oder Widerstandsdrähte in der Nut oder in den Nuten lässt sich dadurch erreichen, dass dieser/diese durch Hartlöten mit den Grundwerkstoff oder dem Körpermaterial der Brennstoffdüse verbunden werden, wobei diese Maßnahme auch eine Vergleichmäßigung der Wärmeübertragungsfläche insofern ermöglicht, als Bereiche, an denen der jeweilige Heiz- oder Widerstandsdraht nicht unmittelbar an dem Grundwerkstoff oder Körpermaterial anliegt, durch das zunächst noch schmelzflüssige Hartlot gefüllt und damit eine Wärmeübertragungsbrücke geschaffen wird. Die Erfindung zeichnet sich daher in weiterer Ausgestaltung dadurch aus, dass der mindestens eine Heiz- oder Widerstandsdraht oder die mehreren Heiz- oder Widerstandsdrähte mittels eines schmelzfiüssig aufgetragenen Hartlotes stoffschlüssig mit dem Werkstoff des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus und der Brennstoffdüse verbunden ist/sind. Um eine Wärmeangabe auf die dem Brennstoff- oder Primärluftrohr abgewandte und der dem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr zugewandten Oberflächenseite derA particularly good fixation of the at least one heating or resistance wire or the plurality of heating or resistance wires in the groove or in the grooves can be achieved by being connected by brazing with the base material or the body material of the fuel nozzle, this measure also makes possible a homogenization of the heat transfer surface insofar as areas where the respective heating or resistance wire is not applied directly to the base material or body material, filled by the first still molten brazing and thus a heat transfer bridge is created. The invention is therefore characterized in another embodiment by the fact that the at least one heating or resistance wire or the plurality of heating or resistance wires by means of a hot-melt soldered hard solder materially connected to the material of the Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus and the fuel nozzle is / are. In order to specify a heat on the side facing away from the fuel or primary air tube and facing the shell air or secondary air tube surface side
Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung zu unterbinden oder zumindest zu verringern, ist es gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, dass die Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung auf ihrer dem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr zugewandten Oberfläche mit einem Wärmeisoliermaterial bedeckt ist. To prevent heating or resistance wire winding or at least reduce, it is advantageous according to another embodiment of the invention that the heating or resistance wire winding is covered on its the shell air or secondary air tube facing surface with a heat insulating material.
Um eine ausreichende Verweilzeit des im Brennstoff- oder Primärluftrohr geförderten Brennstoffes oder Brennstoffmassenstroms an dem für die initiale Zündung geeigneten Ort, nämlich im Bereich des Stabilisierungsringes, sicherzustellen und gegenüber dem bekannten Stand der Technik zu verbessern, sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, dass auf der dem Mantelluftoder Sekundärluftabweisungskonus abgewandten Innenseite der Brennstoffdüse im dem Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus zugewandten unmittelbaren Fußbereich des Zahnkranzes des Stabilisierungsrings eine umlaufende Stabilisierungsringnut ausgebildet ist. Dadurch, dass im Fußbereich des Zahnkranzes des Stabilisierungsringes eine umlaufende Stabilisierungsringnut ausgebildet ist, wird hier mehr Brennstoff gefangen und der Brennstoffmassenstrom intensiver aufgehalten, so dass gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik mehr Zeit für eine Wärmeübertragung und Zündung gegeben ist. In order to ensure a sufficient residence time of the fuel or fuel-mass flow conveyed in the fuel or primary air tube at the location suitable for the initial ignition, namely in the region of the stabilization ring and to improve it compared with the known prior art, the invention provides in a further embodiment that the inner side of the fuel nozzle facing away from the mantle air or secondary air-deflecting cone is provided with a peripheral stabilizing ring groove in the immediate foot region of the ring gear of the stabilizing ring facing the mantle air or secondary air-deflecting cone. The fact that in the foot region of the ring gear of the stabilizing ring a circumferential stabilizing ring groove is formed, more fuel is caught and the fuel mass flow stopped more intensively, so that compared to the prior art more time for heat transfer and ignition is given.
Da der Durchmesser und die Tiefe dieser Stabilisierungsnut in einem direkten Verhältnis zum Innendurchmesser der Brennstoffdüse stehen, sieht die Erfindung schließlich auch vor, dass die Tiefe der Stabilisierungsringnut mindestens 5 % der Breite des Stabilisierungsrings 5 oder des Zahnkranzes 6 beträgt. Finally, since the diameter and the depth of this stabilizing groove are in direct proportion to the inside diameter of the fuel nozzle, the invention also provides that the depth of the stabilizing ring groove is at least 5% of the width of the stabilizing ring 5 or the toothed rim 6.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert, Diese zeigt in The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the drawing, which shows in FIG
Fig. 1 in schematischer Schnittdarstellung den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Brenners, in schematischer Schnittdarstellung eines Teiles einer Brennstoffdüse Einzelheiten deren erfindungsgemäßer Ausgestaltung und in Fig. 3 in schematischer Perspektivdarstellung eine mit mehreren Heiz- oder 1 is a schematic sectional view of the basic structure of a burner according to the invention, In a schematic sectional view of a portion of a fuel nozzle details of the inventive design and in Fig. 3 in a schematic perspective view one with several heating or
Widerstandsdrahtwicklungen umwickelte Brennstoffdüse.  Resistance wire windings wrapped fuel nozzle.
Der insgesamt mit 1 bezeichnete Brenner umfasst ein koaxial zur Brennerlängsachse 2 angeordnetes Brennstoff- oder Primärluftrohr 3, an dessen brennermündungsseitigem Ende eine Brennstoffdüse 4 ausgebildet ist. Die Brennstoffdüse 4 ist einstückig ausgebildet und umfasst einen Stabilisierungsring 5, der einen Zahnkranz 6 mit radial nach innen weisenden Zähnen 7 aufweist sowie außenseitig einen sich konisch radial nach außen erweiternden Mantelluftoder Sekundärluftabweisungskonus 8. Weiterhin weist die Brennstoffdüse 4 an ihrem dem Brennstoff- oder Primärluftrohr 3 zugewandten Ende einen Brennstoffoder Primärluftrohrabschnitt 9 auf. Das Brennstoff- oder Primärluftrohr 3 ist koaxial von einem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr 10 umgeben, welches wiederum koaxial von einem Tertiärluftrohr 1 1 umgeben ist. Innerhalb des Brennstoff- oder Primärluftrohres 3 ist koaxial zu diesem ein Kernluftrohr 12 angeordnet, dessen Mündung innerhalb des Brennstoff- oder Primärluftrohres 3 mit Abstand zu den Zähnen 7 des Stabilisierungsringes 5 liegt. Zwischen dem Brennstoff- oder Primärluftrohr 3 und dem Kernluftrohr 12 ist ein bei dem hier dargestellten Rundbrenner kreisringförmiger Brennstoffförderquerschnitt 13 ausgebildet, in welchem ein Brennstoffmassenstrom des für die Verbrennung vorgesehenen Brennstoffes zum Mündungsbereich des Brennstoff- oder Primärluftrohres 3, d.h. der Brennstoffdüse 4, gefördert wird. Bei dem hier geförderten Brennstoff handelt es sich um einen partikelförmigen, insbesondere staubförmigen, kohlenstoffhaltigen Brennstoff, vorzugsweise Kohle oder Biomasse oder Mischungen dieser Brennstoffe. in der dem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr zugewandten Oberfläche 14 des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus 8 ist mindestens eine spiralförmig auf der Oberfläche 14 umlaufende Nut 15 ausgebildet. Vorzugsweise sind mehrere spiralförmig umlaufende und parallel zueinander ausgerichtete sowie über einen Wicklungsumlauf jeweils aneinander angrenzende Nute 15 auf der Oberfläche 14 ausgebildet. Diese werden beispielsweise durch mechanische Bearbeitung der Oberfläche der einstückig, beispielsweise im Schleudergussverfahren, hergestellten Brennstoffdüse 4 erzeugt. Die Nute 15 sind aus der Fig. 2 ersichtlich, die einen segmentartigen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Brennstoffdüse 4 oberhalb der Brennerlängsachse 2 schematisch darstellt. Die Nut(e) 15 laufen mehrgängig auf der Oberfläche 14 um und erstrecken sich in Brennerlängsrichtung über den Manteiluft- oder Sekundärluftabweisungskonus 8 und einen Teilbereich des Brennstoff- oder Primärluftrohrabschnittes 9. In eine jeweilige Nut 15 ist ein elektrischer Heiz- oder Widerstandsdraht 16 eingelassen, wobei in der Fig. 2 drei nebeneinander liegende Windungen eines Heizdrahtes 16, der eine Nut 15 eingelassen ist, andeutungsweise dargestellt sind. Auch die anderen Nute 15 sind in gleicher Weise mit einem Heiz- oder Widerstandsdraht 16 oder einem Teilabschnitt eines solchen unter Ausbildung einer mehrgängigen Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung 17 auf die Oberfläche 14 gewickelten Heiz- oder Widerstandsdrahtes 16 belegt. Auf diese Weise ist der mindestens eine Heiz- oder Widerstandsdraht 16 spiralförmig in einer mehrere Windungen umfassenden Heizoder Widerstandsdrahtwicklung 17 auf die Oberfläche 14 der Brennstoffdüse 4 gewickelt, die in Fig. 2 lediglich durch die dargestellten Heiz- oder Widerstandsdrähte 16 angedeutet ist, sich aber über die gesamte Anzahl an Nuten 15 erstreckt. Eine solche auf die Oberfläche 14 der Brennstoffdüse 4 aufgewickelte Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung 17 ist aus der Fig. 3 ersichtlich, wobei hier insgesamt drei Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklungen 17, die jeweils einen eigenen elektrischen Anschluss 21a, 21 b, 21 c aufweisen, in den Nuten 15 gewickelt sind. Die Breite und die Tiefe einer jeden Nut 15 ist an den Durchmesser des darin einzulegenden Heiz- oder Widerstandsdrahtes 16 angepasst, so dass eine straffe Wicklung der Heiz- oder Widerstandsdrähte 16 möglich ist und diese nicht oder allenfalls geringfügig über die Oberkante einer jeden Nut 15 hervorstehen Der mindestens eine Heiz- oder Widerstandsdraht 16 oder die mehreren Heiz- oder Widerstandsdrähte 16 sind mittels eines schmelzflüssig aufgetragenen Hartlotes stoffschlüssig mit dem Werkstoff des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus 8 bzw. der B re nn Stoff düse 4 verbunden. In nicht dargestellter Weise ist die Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung 17 auf ihrer dem Mantelluft- oder Sekundärluft 10 zugewandten Oberfläche 22 mit einem Wärmeisoliermaterial bedeckt. The burner, designated overall by 1, comprises a fuel or primary air tube 3 arranged coaxially with the longitudinal axis 2 of the burner, at the end of which it has a burner nozzle end, a fuel nozzle 4 is formed. The fuel nozzle 4 is formed in one piece and comprises a stabilizing ring 5, which has a toothed rim 6 with radially inwardly pointing teeth 7 and on the outside a conically radially outwardly widening Mantelluftoder Sekundärluftabweisungskonus 8. Furthermore, the fuel nozzle 4 at its the fuel or Primärluftrohr third facing the end of a fuel or Primärluftrohrabschnitt 9. The fuel or primary air tube 3 is coaxially surrounded by a shell air or secondary air tube 10, which in turn is coaxially surrounded by a tertiary air tube 1 1. Within the fuel or primary air tube 3 coaxial with this, a core air tube 12 is arranged, the mouth of which lies within the fuel or primary air tube 3 at a distance from the teeth 7 of the stabilizing ring 5. Between the fuel or primary air tube 3 and the core air tube 12, a circular fuel feed section 13 is formed in the round burner shown here, in which a fuel mass flow of the fuel intended for combustion is conveyed to the mouth region of the fuel or primary air tube 3, ie the fuel nozzle 4. The fuel delivered here is a particulate, in particular dusty, carbonaceous fuel, preferably coal or biomass, or mixtures of these fuels. in the jacket air or secondary air tube facing surface 14 of the Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus 8 at least one helically on the surface 14 circumferential groove 15 is formed. Preferably, a plurality of spirally encircling and parallel to each other and each groove 15 adjacent to each other is formed on the surface 14 via a winding circulation. These are produced, for example, by mechanical processing of the surface of the fuel nozzle 4 produced in one piece, for example by centrifugal casting. The grooves 15 are shown in FIG. 2, which schematically illustrates a segment-like section of a fuel nozzle 4 according to the invention above the longitudinal axis 2 of the burner. The groove (s) 15 run more frequently on the surface 14 and extend in the burner longitudinal direction via the Manteuft- or Sekundärluftabweisungskonus 8 and a portion of the fuel or Primärluftrohrabschnittes 9. In a respective groove 15, an electric heating or resistance wire 16 is embedded wherein in Fig. 2, three adjacent turns of a heating wire 16, which is a groove 15 is recessed, are shown by way of suggestion. The other grooves 15 are occupied in the same way with a heating or resistance wire 16 or a portion of such a wound to form a multi-course heating or resistance wire winding 17 on the surface 14 heating or resistance wire 16. In this way, the at least one heating or resistance wire 16 is spirally wound in a multi-turn heating or resistance wire winding 17 on the surface 14 of the fuel nozzle 4, which is indicated in Fig. 2 only by the illustrated heating or resistance wires 16, but about the total number of grooves 15 extends. Such wound on the surface 14 of the fuel nozzle 4 heating or resistance wire winding 17 is shown in FIG. 3, in which case a total of three heating or resistance wire windings 17, each having its own electrical connection 21 a, 21 b, 21 c, in the Grooves 15 are wound. The width and the depth of each groove 15 is adapted to the diameter of the heating or resistance wire 16 to be inserted therein, so that a tight winding of the heating or resistance wires 16 is possible and they do not protrude or at most slightly above the upper edge of each groove 15 The at least one heating or resistance wire 16 or the plurality of heating or resistance wires 16 are materially connected by means of a molten braze hard solder with the material of the jacket air or Sekundärluftabweisungskonus 8 and the B re nn fabric nozzle 4. In a manner not shown is the heating or Resistance wire winding 17 on its the shell air or secondary air 10 facing surface 22 covered with a Wärmeisoliermaterial.
Die Nute 15 werden durch mechanisch Bearbeitung in den Grundwerkstoff der Brennstoffdüse 4 eingebracht und dienen zur Führung und Befestigung des Heizoder Widerstandsdrahtes 16 oder der Heiz- oder Widerstandsdrähte 16 auf der konisch sich erweiternden und damit schräg verlaufenden Oberfläche 14 des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus 8 der Brennstoffdüse 4. Auf der dem Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus 8 abgewandten innenseite der Brennstoffdüse 4 ist im dem Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus 8 zugewandten unmittelbaren Fußbereich des Zahnkranzes 6 des Stabilisierungsrings 5 eine umlaufenden Stabilisierungsnut 18 ausgebildet. Diese bewirkt, dass die im Brennstoffförderquerschnitt 13 geförderten Brennstoffpartikel ausreichend lang im Bereich der durch die erfindungsgemäße Ausstattung mit mindestens einem gewickelten Heiz- oder Widerstandsdraht 16 als Heiz- und/oder Zündeinrichtung 19 ausgebildeten Brennstoffdüse 4 verbleiben und eine initiale Pyrolyse und Zündung des im Brennstoff- oder Primärluftrohr 3 mit Hilfe eines Traggases, insbesondere Luft, geförderten Brennstoffs ermöglicht. Die Tiefe der Stabilisierungsnut 18 in axialer Richtung des Brenners 1 beträgt mindestens 5 % der Breite B des Stabilisierungsrings 5 oder des Zahnkranzes 6 in axialer Richtung des Brenners. The grooves 15 are introduced by mechanical processing in the base material of the fuel nozzle 4 and serve to guide and fasten the heating or resistance wire 16 or the heating or resistance wires 16 on the conically widening and thus inclined surface 14 of the Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus 8 of the fuel nozzle 4. On the inside of the fuel nozzle 4 facing away from the jacket air or secondary air deflection cone 8, a peripheral stabilizing groove 18 is formed in the immediate foot region of the ring gear 6 of the stabilizing ring 5 facing the shell air or secondary air deflection cone 8. This causes the fuel particles conveyed in the fuel delivery cross section 13 to remain sufficiently long in the region of the fuel nozzle 4 formed by the equipment according to the invention with at least one wound heating or resistance wire 16 as a heating and / or ignition device 19, and an initial pyrolysis and ignition of the fuel or primary air tube 3 with the aid of a carrier gas, in particular air, funded fuel allows. The depth of the stabilizing groove 18 in the axial direction of the burner 1 is at least 5% of the width B of the stabilizing ring 5 or the ring gear 6 in the axial direction of the burner.
Das oder die Einspeisungsenden oder Anschlüsse 21 a, 21 b, 21 c des oder der Heiz- oder Widerstandsdrähte 16, an welchen diese mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden sind, werden vorzugsweise durch das Mantelluftoder Sekundärluftrohr 10 oder dessen Wandung aus dem Brenner 1 herausgeführt. Innerhalb des Brenners 1 werden dabei diese Versorgungsleitungen so ausgestaltet, dass sie die hier auftretenden üblichen Temperaturen von um die 300 °C langfristig aushalten. The one or more feed ends or terminals 21 a, 21 b, 21 c of the heating or resistance wires 16, to which they are connected to an electrical voltage source, are preferably led out of the burner 1 through the jacket air or secondary air tube 10 or its wall. Within the burner 1, these supply lines are designed so that they endure the usual temperatures occurring here of around 300 ° C in the long term.
Auf die dem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr 10 zugewandte Oberfläche 22 der Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung 17 kann ein Wärmeisoliermaterial aufgelegt sein, wobei es sich vorzugsweise um ein solches mit geringer Wärmeleitfähigkeit und hoher Hitzebeständigkeit, beispielsweise mineralische Fasern, Steinwolle, Keramikwolle oder keramische Textilien handelt. Mit Hilfe der die Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung 17 bedeckenden Wärmeisolierung werden die Wärmeveriuste aufgrund der konvektiven Kühlung, die die im Mantelluft- oder Sekundärluftrohr 10 geförderte Sekundärluft bewirkt, sowie Abstrahlungsverluste verringert, was zu einer Verringerung des für die gewünschte Wärmeabgabe an den Brennstoff notwendigen elektrischen Energiebedarfs führt. Außerdem bietet diese Schicht aus Isoliermaterial Schutz vor in der Sekundäriuft oder Mantelluft gegebenenfalls enthaltener Asche. Zur Abdeckung kann die Isolierung bzw. das die Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung 17 bedeckende Wärmeisoliermaterial mit der äußeren Form der Brennstoffdüse 4 angepassten Bauteilen aus dünnem, hitzebeständigem Stahlblech abgedeckt, verkleidet und fixiert werden. On the shell of the air or secondary air duct 10 facing surface 22 of the heating or resistance wire winding 17, a heat insulating material may be launched, which is preferably such a low thermal conductivity and high heat resistance, for example mineral fibers, rock wool, ceramic wool or ceramic textiles. With the help of the heating or resistance wire winding 17 covering heat insulation the Wärmeveriuste be reduced due to the convective cooling, which promotes the funded in Mantelluft- or secondary air tube 10 secondary air and radiation losses, resulting in a reduction of the necessary heat dissipation to the fuel electrical energy demand leads. In addition, this layer of insulating material provides protection against ashes possibly contained in the secondary air or jacket air. To cover the insulation or the heating or resistance wire winding 17 covering heat insulating material can be covered with the outer shape of the fuel nozzle 4 adapted components made of thin, heat-resistant steel sheet, covered and fixed.
Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Brennstoffdüse 4 wird eine Heiz- und/oder Zündeinrichtung 19 geschaffen, die innerhalb des Brenners 1 die für die Entstehung und den Ablauf der initialen Pyrolyse und Zündung des im Brennstoff- oder Primärluftrohr 3 geförderten Brennstoffs benötigte Wärmeenergiemenge im Bereich des sich vorzugsweise im Bereich der Stabilisierungsnut 18 bildenden Brennstoff-Zündortes bereitstellt und ausschließlich mittels elektrischer Energie erzeugt. Der Brennstoffzündort bildet sich üblicherweise im Bereich des Stabilisierungsringes 5 aus, wozu auch die Stabilisierungsnut 18 beiträgt, die einen Rückstau des zugeführten partikelförmigen Brennstoffs und damit eine Verzögerung der Strömungsgeschwindigkeit des durch das Brennstoff- oder Primärluftrohr 3 und dessen Brennstoffförderquerschnitt 13 zugeführten Brennstoffmassenstromes bewirkt, so dass eine ausreichende Wärmeübertragung von der ausschließlich elektrisch betriebenen Heiz- und/oder Zündeinrichtung 19 auf den Brennstoffmassenstrom, d.h. die einzelnen Brennstoffpartikel, erfolgen kann. Auf diese Weise wird hier die für die Zündung des Brennstoffes notwendige initiale Pyrolyse und dann erfolgende Zündung zunächst der Pyrolyseprodukte und dann der Brennstoffpartikel gewährleistet. Unterstützt wird die Förderung des partikelförmigen Brennstoffmassenstromes in den Bereich der Stabilisierungsnut 18 durch im Brennstoffförderquerschnitt 13 ausgebildete übliche Drallelemente 20. Zur Temperaturregelung der Heiz- und/oder Zündeinrichtung ! önnen in der Brennstoffdüse 4 oder an geeigneter Stelle des Brenners 1 Temperaturfühler, beispielsweise Thermoelemente, angeordnet sein. With the inventively embodied fuel nozzle 4, a heating and / or ignition device 19 is provided, which within the burner 1 required for the formation and the course of the initial pyrolysis and ignition of the fuel or primary air pipe 3 funded fuel heat energy in the range of preferably in the area of the stabilization groove 18 provides fuel-Zündortes and generated exclusively by means of electrical energy. The Brennstoffzündort usually forms in the region of the stabilizing ring 5, to which the stabilization groove 18 contributes, which causes a backflow of the supplied particulate fuel and thus a delay in the flow velocity of the fuel or primary air tube 3 and the fuel delivery section 13 supplied fuel mass flow, so that a sufficient heat transfer from the exclusively electrically operated heating and / or ignition device 19 to the fuel mass flow, ie the individual fuel particles, can take place. In this way, the necessary for the ignition of the fuel initial pyrolysis and then taking place ignition of the pyrolysis and then the fuel particles is guaranteed here. The promotion of the particulate fuel mass flow in the region of the stabilizing groove 18 is supported by conventional swirl elements 20 formed in the fuel delivery cross section 13. For temperature control of the heating and / or ignition device ! In the fuel nozzle 4 or at a suitable point of the burner 1 temperature sensor, such as thermocouples, can be arranged.

Claims

Patentansprüche claims
Brenner (1) für die Verbrennung von partikelförmigem, insbesondere staubförmigem, kohlenstoffhaltigem Brennstoff, vorzugsweise Kohle oder Biomasse, umfassend ein einen Brennstoffmassenstrom führendes Brennstoff- oder Primärluftrohr (3) mit einer an seinem brennermündungsseitigen Ende ausgebildeten Brennstoffdüse (4), die einen Stabilisierungsring (5) mit radial nach innen weisenden Zähnen (7) eines Zahnkranzes (6) und außenseitig einen sich konisch radial nach außen erweiternden Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus (8) aufweist, und umfassend ein das Brennstoff- oder Primärluftrohr (3) koaxial umgebendes Mantelluft- oder Sekundärluftrohr (10) sowie vorzugsweise ein koaxial innerhalb des Brennstoff- oder Primärluftrohrs (3) angeordnetes Kernluftrohr (12), wobei die Brennstoffdüse (4) eine mindestens einen elektrischen Heiz- oder Widerstandsdraht (16) aufweisende Heiz- und/oder Zündeinrichtung (19) ausbildet, die innerhalb des Brenners (1 ) die für die Entstehung und den Ablauf der initialen Pyrolyse und Zündung des im Brennstoff- oder Primärluftrohr (3) geförderten Brennstoffs benötigte Wärmeenergiemenge im Bereich des sich bildenden Brennstoff-Zündortes bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, Burner (1) for the combustion of particulate, in particular dusty, carbonaceous fuel, preferably coal or biomass, comprising a fuel or primary air pipe (3) carrying a fuel mass flow with a fuel nozzle (4) formed at its burner mouth side end, comprising a stabilizing ring (5 ) with radially inwardly facing teeth (7) of a ring gear (6) and the outside has a conically radially outwardly flared Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus (8), and comprising a fuel or primary air tube (3) coaxially surrounding Mantelluft- or secondary air tube (10) and preferably a coaxially within the fuel or primary air tube (3) arranged core air tube (12), wherein the fuel nozzle (4) at least one electrical heating or resistance wire (16) having heating and / or ignition device (19) inside the burner (1) for the emergence and the sequence of the initial pyrolysis and ignition of the fuel delivered in the fuel or primary air pipe (3) provides the amount of heat energy required in the region of the fuel-ignition location that is being formed, characterized
dass die Brennstoffdüse (4) einstückig ausgebildet ist und neben dem Stabilisierungsring (5) und dem Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus (8) einen Brennstoff- oder Primärluftrohrabschnitt (9) umfasst und dass in der dem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr (10) zugewandten Oberfläche (14) des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus (8) mindestens eine spiralförmig umlaufende Nut (15) ausgebildet ist, in welche der mindestens eine Heiz- oder Widerstandsdraht (16) spiralförmig in mindestens einer mehrere Windungen umfassenden Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung (17) gewickelt ist. the fuel nozzle (4) is formed in one piece and comprises, in addition to the stabilizing ring (5) and the jacket air or secondary air deflection cone (8), a fuel or primary air pipe section (9) and that in the surface (14) facing the jacket air or secondary air pipe (10) ) of the jacket air or secondary Luftabweisungskonus (8) at least one spirally encircling groove (15) is formed, in which the at least one heating or resistance wire (16) spirally wound in at least one multi-turn heating or resistance wire winding (17).
Brenner (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass über die gesamte Länge des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus (8) auf dessen dem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr (10) zugewandten Oberfläche (14) eine oder mehrere umlaufende Nute (15) ausgebildet sind, die spiralförmig und parallel zueinander ausgerichtet sowie über den Wicklungsverlauf aneinander angrenzend und mit einer dem Durchmesser des mindestens einen Heiz- oder Widerstandsdrahtes (16) entsprechenden Breite und Tiefe ausgeformt sind und in welche(n) der mindestens eine Heiz- oder Widerstandsdraht (16) spiralförmig in der mehrere Windungen umfassenden Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung (17) gewickelt ist. Burner (1) according to claim 1, characterized in that over the entire length of the jacket air or Sekundärluftabweisungskonus (8) on which the shell air or secondary air tube (10) facing Surface (14) one or more circumferential grooves (15) are formed, which are aligned spirally and parallel to each other and over the winding course adjacent to each other and with a diameter of the at least one heating or resistance wire (16) corresponding width and depth and in which (s) of the at least one heating or resistance wire (16) is spirally wound in the multi-turn heating or resistance wire winding (17).
Brenner (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung (17) mehrere spiralförmig gewickelte Heiz- oder Widerstandsdrähte (16) aufweist. Burner (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the heating or resistance wire winding (17) has a plurality of helically wound heating or resistance wires (16).
Brenner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Heiz- oder Widerstandsdraht (16) oder die mehreren Heiz- oder Widerstandsdrähte (16) mittels eines schmelzflüssig aufgetragenen Hartlotes stoffschlüssig mit dem Werkstoff des Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus (8) und der Brennstoffdüse (4) verbunden ist/sind. Burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heating or resistance wire (16) or the plurality of heating or resistance wires (16) by means of a molten braze firmly bonded to the material of the shell air or Sekundärluftabweisungskonus (8 ) and the fuel nozzle (4) is / are connected.
Brenner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- oder Widerstandsdrahtwicklung (17) auf ihrer dem Mantelluft- oder Sekundärluftrohr (3) zugewandten Oberfläche (22) mit einem Wärmeisoliermaterial bedeckt ist. Burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating or resistance wire winding (17) on its the jacket air or secondary air tube (3) facing surface (22) is covered with a heat insulating material.
Brenner (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus (8) abgewandten Innenseite der Brennstoffdüse (4) im dem Mantelluft- oder Sekundärluftabweisungskonus (8) zugewandten unmittelbaren Fußbereich des Zahnkranzes (6) des Stabilisierungsrings (5) eine umlaufende Stabilisierungsringnut (18) ausgebildet ist. Burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that on the the Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus (8) facing away from the inside of the fuel nozzle (4) in the Mantelluft- or Sekundärluftabweisungskonus (8) facing immediate foot region of the ring gear (6) of the stabilizing ring (5) a circumferential stabilizing ring groove (18) is formed.
7. Brenner (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Stabilisierungsringnut (18) mindestens 5 % der Breite (B) des7. Burner (1) according to claim 6, characterized in that the depth of the stabilizing ring groove (18) at least 5% of the width (B) of the
Stabilisierungsrings (5) oder des Zahnkranzes (6) beträgt. Stabilizing ring (5) or the ring gear (6).
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