DE2210319A1 - HEATING DEVICE FOR LIQUID AND GAS FUELS, IN PARTICULAR FOR A STEAM BOILER - Google Patents
HEATING DEVICE FOR LIQUID AND GAS FUELS, IN PARTICULAR FOR A STEAM BOILERInfo
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Description
Heizeinrichtung für flüssige und gasförmige Brennstoffe, insbesondere für einen Dampfkessel.Heating device for liquid and gaseous fuels, in particular for a steam boiler.
Gegenstand der Erfindung ist eine Heizeinrichtung für flüssige und gasförmige Brennstoffe mit Rückführung der Rauchgase, insbesondere für einen Dampfkessel, mit wenigstens einem mitten vor einem Flammloch in der Wandung der Brennkammer angeordneten Brenner, wobei an das Flammloch eine sekundäre Verbrennungsluft abgebende Druckluftstelle derart angeschlossen ist, daß diese Luft allseits längs des Brenners durch das Flammloch in die Brennkammer strömt und sich dabei mit dem vom Brenner versprühten Brennstoff vermengt.The invention relates to a heating device for liquid and gaseous fuels with recirculation of the flue gases, in particular for a steam boiler, with at least one burner arranged in the middle of a flame hole in the wall of the combustion chamber, wherein a compressed air point which emits secondary combustion air is connected to the flame hole in such a way that this air all along the burner through the flame hole into the combustion chamber flows and mixes with the fuel sprayed by the burner.
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Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3 Andrejewski, Honke & Gesthuysen, patent attorneys, 4300 Essen, Theaterplatz 3
Bekanntlich führen hohe Flammentemperaturen zur Entstehung von umweitschädlichen Stickstoffoxiden. Man strebt daher danach, die für öl- und Srdgasflammen normale Temperatur von etwa 1700 - 18000C bis unter die für die Entstehung derartiger Stickstoffoxide kritische Grenztemperatur von etwa 13OO°C abzusenken.It is well known that high flame temperatures lead to the formation of nitrogen oxides which are harmful to the environment. Therefore, one seeks the normal for oil and Srdgasflammen temperature of about 1700 - 1800 0 C lower to below the such for the formation of nitrogen oxides critical temperature limit of about 13OO ° C.
Bs ist bereite bekannt, die Plammentemperatur dadurch zu regeln, daß in Abhängigkeit von der Belastung des Dampfkessels ein regelbarer Teil der verbrauchten Rauchgase zusammen mit der sekundären Verbrennungsluft den Brennern zugeführt wird, um bei sinkender Belastung die Gasgeschwindigkeit durch den überhitzer und dadurch die Leistung des Überhitzers und die Temperatur des erzeugten überhitzten Dampfes so weit wie möglich konstant zu halten. Bs wurde auch bereits vorgeschlagen, auch bei Vollast eine bestimmte Menge an Rauohgas der sekundären Verbrennungsluft zuzusetzen, um eine niedrigere Flamentemperatur zu erreichen. Bei den bisher bekannten einrichtungen dieser Art wird das Rauchgas direkt in den Windkasten für die Verbrennungsluft eingeleitet. Dies hat jedoch den Nachteil, daß diese Verbrennungsluft und das ihr zugesetzte Rauchgas im allgemeinen verschiedene Temperaturen haben und sich daher schlecht vermisohen, was zu einer unregelmäßigen Flamme führt und eine einwandfreie Regelung erschwert.Bs is already known to regulate the plasma temperature by that depending on the load on the steam boiler, a controllable part of the flue gases consumed together with the secondary combustion air is supplied to the burners with decreasing load, the gas velocity through the superheater and thereby the output of the superheater and the temperature of the superheated steam generated as far as possible keep constant. Bs has also been suggested, too to add a certain amount of raw gas to the secondary combustion air at full load in order to achieve a lower flame temperature. With the previously known facilities In this way, the flue gas is fed directly into the wind box for the combustion air. However, this has the disadvantage that this combustion air and the flue gas added to it generally have different temperatures and therefore differ misissue poorly, which leads to an irregular flame and makes perfect regulation more difficult.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Heizeinrichtung der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden,, daß ohne die vorgenannten Nachteile eine stabile Flamm· und einwandfreie Regelbarkeit sowohl bei Vollast wie bei niedrigererThe invention has set itself the task of designing a heating device of the type mentioned at the beginning in the manner, that without the aforementioned disadvantages a stable flame and Perfect controllability both at full load and at lower levels
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Belastung erzielbar ist und die Flammentemperatur unter der für die Entstehung von Stickstoffoxiden kritischen Grenze gehalten werden kann.Load is achievable and the flame temperature is below the critical limit for the formation of nitrogen oxides can be held.
Gekennzeichnet 1st eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung im wesentlichen dadurch, daß ein ringförmiges Zufuhrorgan für die zurückgeführten Rauchgase derart an den Umfang des Flammloches in der Brennkammerwandung angeschlossen ist, daß die dieses Zufuhrorgan durchströmenden und zusammen mit dem Brennst off-Luftgeaisch aus dem Flammloch in die Brennkammer eintretenden Rauchgase einen die Flamme umhüllenden Rauchgasmantel bilden.A heating device according to the invention is characterized essentially in that an annular feed member for the recirculated flue gases to the circumference of the flame hole is connected in the combustion chamber wall that the this supply organ flowing through and entering the combustion chamber together with the fuel off-Luftgeaisch from the flame hole Flue gases form a flue gas jacket enveloping the flame.
Hierdurch wird auf einfachste Weise erreicht, daß die Flamme auf die gewünschte Weise direkt bei ihrer Entstehung durch den sie umhüllenden Rauchgasmantel abgekühlt wird, ohne daß dabei eine Vermischung der Rauchgase mit der Verbrennungsluft erforderlich ist. Diese Art der Flammenkühlung bietet außerdem noch einen großen regeltechnischen Vorteil. Ausgehend von einer Kesselbauweise mit beispielsweise 15#-iger Rauchgaszufuhr in die Brennkammer bei Vollast wird bei sinkender Belastung dieser Anteil erhöht, um wie vorstehend beschrieben den Massenstrom durch den Überhitzer auf einem vernünftigen Wert zu halten. Eine Erhöhung der zugeführten Rauchgasmenge hat bei der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung die Wirkung, daß der Hals der Brennereinrichtung scheinbar enger wird und daher bei einer geringeren Menge an zugeführten Verbrennungsluft der Druckabfall im Hals und damit die Geschwindigkeit der ausströmenden Verbrennungsluft sich nur wenig ändert. Dies bedeutet, daß stets eine praktisch konstante Mengenenergie pro Einheit zugeführterIn this way it is achieved in the simplest manner that the flame is cooled in the desired manner directly as it arises by the smoke gas jacket surrounding it, without the need for the smoke gases to mix with the combustion air. This type of flame cooling also offers a great technical advantage. Based on a boiler design with, for example, 15 # flue gas supply into the combustion chamber at full load, this proportion is increased with decreasing load in order to keep the mass flow through the superheater at a reasonable value, as described above. In the heating device according to the invention, an increase in the amount of flue gas supplied has the effect that the throat of the burner device appears to be narrower and therefore the pressure drop in the throat and thus the speed of the outflowing combustion air changes only slightly with a smaller amount of combustion air supplied. This means that a practically constant amount of energy is always supplied per unit
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Verbrennungsluftmenge und damit eine optimale Vermischung des Brennstoffes mit der Luft über einen weiten Regelbereich erzielbar ist.Combustion air volume and thus an optimal mixing of the fuel with the air can be achieved over a wide control range is.
Für eine mit mehreren Brennern bestückte Heizeinrichtung der eingangs genannten Art ist vorzugsweise in der Zufuhrleitung der Rauchgase an jedem Brenner eine individuell einstellbare Rauchgasklappe vorgesehen. Dies hat den Vorteil, daß mit Hilfe dieser Regelklappe die Rauchgasmenge für Jeden Brenner besonders eingestellt werden kann, was auch zu verschiedenen Mischverhältnissen zwischen der Verbrennungsluft und dem Rauchgas führt. Es ist daher ohne weiteres möglich, auf diese Weise eine erste Brennergruppe auf überstöchiometrische Weise arbeiten zu lassen und eine zweite Gruppe in unterstöchiometrischem Zustand arbeiten zu lassen, sodaß für die Flammen beider Brennergruppen in ihrer Gesamtheit gerade die gewünschte Menge an Verbrennungsluft in die Brennkammer eintritt. Da bei beiden Brennzuständen eine Senkung der Flammentemperatur auftritt, die durch Flammenkühlung infolge einer Ubermenge an kühler Verbrennungsluft bezw. durch anfänglich unvollständige Verbrennung infolge zu geringer Luftmenge verursacht wird, wird infolgedessen ohne Leistungsverlust bereits eine kühlere Flamme an allen Brennern erzielt. For a heating device of the type mentioned at the beginning equipped with several burners, there is preferably in the supply line an individually adjustable flue gas flap is provided for the flue gases on each burner. This has the advantage that with the help With this control flap, the amount of flue gas for each burner can be specially adjusted, which also results in different mixing ratios between the combustion air and the flue gas. It is therefore easily possible to do a first in this way Allow burner group to work in a superstoichiometric manner and to let a second group work in a substoichiometric state, so that the flames of both burner groups in its entirety, just the desired amount of combustion air enters the combustion chamber. As with both burning states a lowering of the flame temperature occurs, respectively, due to flame cooling due to an excess of cool combustion air. due to initially incomplete combustion as a result of too little Air volume is caused, as a result, a cooler flame is achieved on all burners without loss of performance.
Bei einer konstruktiv besonders günstigen Ausbildung der Erfindung ist an der Außenseite der wandung der Brennkammer an der Stelle des Flammloches ein Rauchkasten angeordnet, wobei das Zufuhrorgan für die Rauchgase aus einer im Rauchkasten angeordneten, den Brenner koaxial umgebenden Büchse besteht, die mit ihrer Vorderkante an den Rand des Flammloches und mit ihrer Hinterkante an den Rand eines entsprechenden Loches in derIn a structurally particularly favorable embodiment of the invention a smoke box is arranged on the outside of the wall of the combustion chamber at the location of the flame hole, the Supply member for the flue gases from a arranged in the smoke box, the burner coaxially surrounding sleeve with its front edge to the edge of the flame hole and with its rear edge to the edge of a corresponding hole in the
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Außenwand des Rauchgaskastens angeschlossen ist und gleichmäßig über ihren Umfang verteilte Ausströmöffnungen für die Rauchgase aufweist, sodaß zwischen der Büchse und dem Brenner ein den Rauchgaskasten durchlaufender, an den Zutritt für die sekundäre Verbrennungsluft anschließender ringförmiger Kanal ausbildbar ist und in diesen die Ausströmöffnungen für die Rauchgase einmünden. Vorzugsweise verlaufen dabei die Ausströmöffnungen für die Rauchgase in Richtung auf die Brennkammer schräg einwärts. Die gelochte RauchgaszufuhrbUchse kann dabei aus einem zylindrischen Mittelteil mit gegenüber dem Flammloch und gegenüber der Rauchgaskastenöffnung kleinerem Durchmesser sowie jeweils einem trichterförmigen Anschlußteil an die Brennkammerwandung bezw. die Rauchgaskastenwandung bestehen. Hierdurch wird an der Brennermündung eine Einschnürung im Zufuhrkanal für die Verbrennungsluft ausgebildet, in welcher das Rauchgas austritt.The outer wall of the flue gas box is connected and outflow openings for the flue gases are evenly distributed over its circumference has, so that between the can and the burner a flue gas box passing through, to the access for the secondary Combustion air adjoining annular channel can be formed and the outflow openings for the flue gases open into these. The outflow openings preferably run for the flue gases diagonally inwards in the direction of the combustion chamber. The perforated flue gas supply bushing can consist of a cylindrical Middle part with a smaller diameter than the flame hole and the flue gas box opening, as well as one each funnel-shaped connector to the combustion chamber wall respectively. the flue gas box wall exist. As a result, the Burner mouth formed a constriction in the supply channel for the combustion air, in which the flue gas emerges.
Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten AusfUhrungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung; es zeigen:A more detailed explanation of the invention results from the following description of a preferred exemplary embodiment based on the accompanying drawing; show it:
Figur 1 einen Axialsohnitt durch die Brennstelle der Vorrichtung jFigure 1 shows an Axialsohnitt through the focal point of the device j
Figur 2 eine Ansicht des Rauchgaskastens als Sohnitt durch Fig. 1 längs der Linie H-IIj undFigure 2 is a view of the flue gas box as a son Fig. 1 along the line H-IIj and
Figur 3 einen Axialschnitt durch den Brennerkopf in vergrößertem Maßstabe.FIG. 3 shows an enlarged axial section through the burner head Scale.
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In den Figuren, Insbesondere in Figur 1 und 2, 1st eine einzige Brennstelle eines in an sich bekannter Weise mit mehreren Brennern bestückten Dampfkessels dargestellt« welcher eine Brennkammer 1 mit einer Außenwand oder Brennkammerwandung 2 besitzt, an welcher die Kesselrohre 3 sowie eine Kesselwandisolierung 4 angeordnet sind, wie dies sohematlsch In Figur dargestellt ist. Die Kesselwandung besitzt eine Anzahl von FlammlOohern 5 mit dahinter angeordneten Brennern 6, von denen wie bereits erwähnt in der Zeichnung nur einer sichtbar ist.In the figures, in particular in FIGS. 1 and 2, there is a single one Burning point one in a known manner with several Steam boiler equipped with burners is shown, which has a combustion chamber 1 with an outer wall or combustion chamber wall 2 possesses, on which the boiler tubes 3 and boiler wall insulation 4 are arranged, as shown in FIG is shown. The boiler wall has a number of flame burners 5 with burners 6 arranged behind them, of which as already mentioned, only one is visible in the drawing.
Der Brenner 6 kann auf irgendwie geeignete Weise zum Verbrennen von flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen ausgebildet sein. Bei dem dargestellten AusfUhrungsbelspiel 1st ein Brenner vorgesehen, wie er in der niederländischen Patentanmeldung 65.08929 der Anmelderin beschrieben ist, mittels welchem sowohl Heizöl wie Brdgas verheizt werden kann· Der Brenner besitzt ein doppelwandig·« zylindrisch·· Gehäuse mit ein·« AuSenmantel 7 und einem Innenmantel 8, die einen ringförmigen Oaskmnal 9 umschließen, in welchen über eine an die Hinterkant· des Außenmantels 7 angesohlossene, sich nach hinten •rstreokende oasspeiseleltung IO lrdgaa oder ein anderer geeigneter gasförmiger Brennstoff zugeführt werden kann. An der Vorderkante laufen beide Mantel 7 und 8 konisch naoh innen und stoßen auf eine den Ringraum 9 abschließend· konisch· Stirnwand 11, In welcher ein Kranz von Auatrlttsbohrungen 12 für da* Heisgae angebracht ist. An diese Stirnwand 11 sohlleßt sich ein naoh vorn verlaufender kegelförmiger FlaHwntrlchter 13 an· Dicht hinter diesem Trichter 13 1st In da» schräg einwärts verlaufend· Endstüok d«s Außenmantels 7 «in Kranz von Austrlttaronrchen 14The burner 6 can be burned in any suitable manner formed by liquid and / or gaseous fuels be. In the exemplary embodiment shown, there is a burner provided as described in the applicant's Dutch patent application 65.08929, by means of which both Heating oil can be burned like Brdgas · The burner possesses a double-walled cylindrical housing with an outer jacket 7 and an inner jacket 8, which has an annular oaskmnal 9 enclose, in which via an oasspeiseleltung IO lrdgaa connected to the rear edge of the outer jacket 7 and spreading to the rear or another suitable gaseous Fuel can be supplied. At the front edge, both sheaths 7 and 8 run conically near the inside and meet one Finally, the annular space 9 has a conical end wall 11, in which a ring of installation bores 12 is made for the Heisgae is. A conical bottle head 13 running near the front can be attached to this end wall 11, close behind In this funnel 13 there is an inwardly sloping end piece of the outer jacket 7 in a wreath of outlet tarn arches 14
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für das Heizgas eingeschraubt, deren Achsen auf einer Kegelebene parallel zu den Mantellinien des Trichters 13 verlaufen. Hinter dem Trichter 13 ist außerdem an dem Außenmantel 7 eine Luftleitbüohse 15 durch nicht dargestellte Befestigungsmittel befestigt, welche sich an ihrer Vorderseite in Übereinstimmung mit der Form des Trichters 13 konisch erweitert und an der Rückseite ebenfalls konisch weiter wird» Zwischen dem Außenmantel 7 mit dem daran anschließenden Plammentriehter 13 und der Luftleitbüchse 15 wird auf diese Weise ein ringförmiger Luftkanal 16 ausgebildet, welcher in der Mitte eine Einkehlung aufweist, eodaß auf noch zu beschreibende Weise Mischluft längs der Ausströmröhrchen 1Λ für das Gas geleitet wird.screwed in for the heating gas, the axes of which run on a conical plane parallel to the surface lines of the funnel 13. Behind the funnel 13 is also a on the outer jacket 7 Luftleitbüohse 15 by fastening means, not shown attached, which widens conically at its front in accordance with the shape of the funnel 13 and on the The rear side is also tapered the air guide sleeve 15 is formed in this way, an annular air duct 16 which has a groove in the middle has, eod that in a manner to be described, mixed air is passed along the outlet tube 1Λ for the gas.
In das doppelwandige Gasbrennergehäuse 7, 8 ist ein ölbrenner 17 eingepasst, welcher auf irgendwie geeignete Weise ausgebildet sein kann, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch entsprechend der niederländischen Patentanmeldung 270.257 der Anmelderin ausgebildet ist und eine Zweistufenzerstäubung des Öls durch primäre Verbrennungsluft oder Zerstäubung s luft mit höherem Druck und dann durch sekundäre Verbrennungsluft aufweist. Das Öl wird durch eine mitten durch das Gehäuse 7, 8 verlaufende Ölspeiseleitung 18 zugeführt, die am hinteren Ende über ein mit einem Öldruckmesser 19 versehenes Kupplungsstück 12 an einen Schlauch 21 angeschlossen ist. Die Zerstäubungsluft wird in der Gehäuseinnenwandung 8 zugeführt, die an der Hinterkante einen seitlichen Anschlußstutzen 22 für die Verbindung mit einer die Luft unter konstantem Druck zuliefernden Druckluftquelle aufweist.In the double-walled gas burner housing 7, 8 is an oil burner 17, which can be designed in any suitable way, in the illustrated embodiment however, it is designed in accordance with the applicant's Dutch patent application 270.257 and a two-stage atomization of the oil through primary combustion air or atomization s air at higher pressure and then through secondary Has combustion air. The oil is supplied through an oil feed line 18 running through the middle of the housing 7, 8, the one provided at the rear end with an oil pressure gauge 19 Coupling piece 12 is connected to a hose 21. The atomizing air is in the housing inner wall 8 supplied, which at the rear edge a lateral connection piece 22 for connection with a the air under constant Has pressure supplying compressed air source.
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Der kombinierte Gas- und ölbrenner 6 liegt mit seinem Brennermund in der Mitte dicht hinter dem runden Flammloch 5 und erstreckt sioh nach hinten durch einen für die verschiedenen Brenner gemeinsamen Windkasten 23, der zwischen einer Innenwand 24 und einer Außenwand 25 eingeschlossen liegt und duroh natürlichen Zug oder durch einen Saugventilator die sekundäre Verbrennungsluft liefert. Die Außenwand 25 des Windkastens besitzt eine Öffnung 26, welche duroh eine abnehmbar daran befestigte Brennerfrontplatte 27 abgeschlossen ist. Diese Prontplatte 27 trägt über eine Büchse 28 und Versteifungsplatten 29 den Außenmantel 7 des Brennergehäuses, wobei die Gasspeiseleitung 10, die ölspeiseleitung l8 und der Ihneniiaantel 8 mit dem Anschlußstutzen 22 für die Zerstäubungsluft abdichtend duroh diese Prontplatte 27 bezw. ein darauf befestigtes kappenförmiges Teil 30 nach außen geführt wird.The combined gas and oil burner 6 is located with its burner mouth in the middle just behind the round flame hole 5 and extends backwards through a wind box 23 common to the various burners, which is enclosed between an inner wall 24 and an outer wall 25 and is duroh natural draft or through a suction fan which supplies the secondary combustion air. The outer wall 25 of the wind box has an opening 26 which is closed by a burner front plate 27 detachably attached to it. These Prontplatte 27 carries the outer jacket 7 of the burner housing via a sleeve 28 and stiffening plates 29, the Gas feed line 10, the oil feed line l8 and the youiiaantel 8 with the connection piece 22 for the atomizing air sealing duroh this Prontplatte 27 respectively. one attached to it cap-shaped part 30 is guided to the outside.
An die Innenwandung 4 des Windkastens 23 schließt sioh ein rechteckiges Gehäuse 31 an, durch welches der Brenner 6 hindurchläuft und welches auf an sich bekannte Weise in zwei einander gegenüberliegenden Wandungen miteinander gekoppelte verdrehbare jalousieklappen 32 besitzt, welche über eine durch die Windkastenwandung 25 nach außen geführte Bedienungsstange 33 und einen an dieser Wandung befestigten Bedienungsmechanismus 34 zur Regelung der Zufuhr der sekundären Verbrennungsluft zum Brenner verstellt werden können.The inner wall 4 of the wind box 23 is adjoined by a rectangular housing 31 through which the burner 6 runs and which in a manner known per se in two opposite walls coupled to one another rotatable louvre flaps 32, which have a through the wind box wall 25 outwardly guided operating rod 33 and an operating mechanism 34 attached to this wall for regulating the supply of the secondary combustion air can be adjusted to the burner.
Die vorbeschriebenen Einzelteile der Heizeinrichtung sind im wesentlichen in ihrer Konstruktion und Ausbildung bekannt.The above-described individual parts of the heating device are essentially known in their construction and training.
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Erfindungsgemäß ist nun an der Vorderwand 2 des Dampfkessels und um das Flammlooh 5 in dieser Wandung ein Rauchgaskasten angebaut, welcher eine ungefähr elliptische Umfangsform aufweist (Pig.2) und eine sich zwischen der Innenwandung 24 des Windkastens 23 und der Kesselwandung 2 erstreckende Seitenwandung 36 und eine eine entsprechende öffnung in dieser Windkastenwandung 24 abschließende Stirnwand 37 besitzt. Im Rauch-Rauchgaskasten 35 ist ein koaxial mit der Brennerachse verlaufendes und den Kopf des Brenners umschließendes Rohrstück 38 angeordnet, welches einen kleineren Durchmesser als die Flammenöffnung 5 aufweist und sich einmal mit einem trichterförmigen Teil 39 an die nach innen gekehrte Kante des Flammloches 5 und andererseits mit einem trichterförmigen Teil 40 an die Kante einer öffnung 41 an der Vorderwand 37 des Rauchgaskastens anschließt, wobei diese öffnung 4l ungefähr den gleichen Durchmesser hat wie das Flammloch 5 in der Kesselwandung. Auf diese Weise ist zwischen dem Windkasten 23 und dem Flammloch 5 ein das vorderste Teil des Brenners 6 umschließender Durchströmkanal für die sekundäre Verbrennungsluft ausgebildet, welcher um den Brennerkopf eine Einschnürung 42 besitzt.According to the invention, a flue gas box is now on the front wall 2 of the steam boiler and around the Flammlooh 5 in this wall cultivated, which has an approximately elliptical circumferential shape (Pig.2) and a between the inner wall 24 of the Wind box 23 and the boiler wall 2 extending side wall 36 and a corresponding opening in this wind box wall 24 final end wall 37 has. In the smoke / flue gas box 35 is a coaxial with the burner axis and the head of the burner enclosing tube 38 arranged which has a smaller diameter than the Has flame opening 5 and once with a funnel-shaped Part 39 to the inward facing edge of the flame hole 5 and on the other hand with a funnel-shaped part 40 on the edge of an opening 41 on the front wall 37 of the flue gas box adjoins, this opening 4l having approximately the same diameter as the flame hole 5 in the boiler wall. In this way, a foremost part of the burner 6 is located between the wind box 23 and the flame hole 5 Flow channel formed for the secondary combustion air, which is constricted around the burner head 42 owns.
Das nach vorn weisende Teil des Rohrstückes 38 besitzt eine große Anzahl von in Reihen über den Umfang verteilten Ausströmöffnungen 43 für das Rauchgas, welche jeweils schräg nach innen und nach vorn verlaufen.The forward-facing part of the pipe section 38 has a large number of outflow openings distributed in rows over the circumference 43 for the flue gas, which run obliquely inwards and forwards.
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Neben der öffnung 4l ist in der Vorderwand 37 des Rauchgaskastens 35 eine runde öffnung 44 angeordnet, an welche ein Rohr 45 anschließt, welches über ein Dehnungsteil 46 mit einer durch die Vorflerwand 25 des Windkastens 23 nach außen geführten Rohrleitung 47 verbunden ist, in welcher eine als Platterventil arbeitende Klappe 48 angeordnet ist. Die Rohrleitungen 45 undIn addition to the opening 4l, a round opening 44 is arranged in the front wall 37 of the flue gas box 35, to which a Tube 45 connects, which via an expansion part 46 with a led through the Vorflerwand 25 of the wind box 23 to the outside Pipeline 47 is connected, in which a flap 48 operating as a flap valve is arranged. The pipes 45 and
47 bilden einen Rauchgaskanal, der zu einem nicht dargestellten Rauchgassammelkanal verläuft, von welchem aus die Rauchgaskanäle für die verschiedenen Brennstellen abzweigen und welchem mit an sich bekannten Mitteln der ruckzuführende Teil der Rauchgase vom Dampfkessel zugeführt wird. Mit Hilfe der Klappe47 form a flue gas duct that leads to a not shown Flue gas collecting duct runs from which the flue gas ducts for the various burners branch off and which, with means known per se, the part to be returned Flue gases are supplied from the steam boiler. With the help of the flap
48 lässt sich dabei für jede Brennstelle die zugeführte Rauchgasmenge regeln.48, the amount of smoke gas supplied can be regulated for each combustion point.
Bei Verwendung des Brenners 6 als Gasbrenner wird vorzugsweise Brdgas über die Speiseleitung 10 zugeführt, während die Ölleitung 21 abgeschlossen wird. Die aus den Windkasten 23 herkommende sekundäre Verbrennungsluft strömt um den Brenner herum durch die Binkehlung 42 in die Brennkammer, wobei ein Teil der längs dem Außenmantel 7 des Brennergehäuses strömenden Luft durch den Ringkanal l6 in die Leitbüchse 15 strömt und Mischluft fllr das so entstandene Luft-Gas-Gemenge sich weiter mit der durch die Einschnürung 42 strömenden sekundären Verbrennungsluft vermischt, sodaß eine ringförmige Flamme entsteht. Durch die engen Gasausströmbohrungen 12 tritt außerdem Gas in den innerhalb des Plammentriohters liegenden Raum, welches Intensiv mit der aus dem Mund des ölbrenners 17 stark wirbelnd austretenden Primärluft vermengt wird, wodurch amWhen using the burner 6 as a gas burner, combustion gas is preferably supplied via the feed line 10, while the oil line 21 is closed off. The secondary combustion air coming from the wind box 23 flows around the burner around through the bead 42 into the combustion chamber, part of the flowing along the outer jacket 7 of the burner housing Air flows through the annular channel l6 into the guide sleeve 15 and Mixed air continues to flow into the resulting air-gas mixture mixed with the secondary combustion air flowing through the constriction 42, so that an annular flame is formed. Through the narrow gas discharge holes 12 also occurs Gas in the space inside the plasmid triohther, which is intense with the one from the mouth of the oil burner 17 strong primary air exiting swirling is mixed, whereby am
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Mund des Brenners 17 eine konstante stabile und fächerförmige Flamme entsteht, welche als Halteflamme für die ringförmige Hauptflamme dient. Bei Verwendung des Brenners 6 als Ölbrenner wird die Gaszufuhr abgeschlossen und Öl unter Druck über die ö!speiseleitung 18 zugeführt, wobei auf die in der bereits genannten Patentanmeldung 270.257 beschriebene Weise das austretende öl durch die stark durchwirbelte austretende Zerstäubungsluft in zwei Stufen zerstäubt wird und dabei mit der durch die Einkehlung 42 strömende sekundäre Verbrennungsluft vermischt wird. In bestimmten Fällen ist es auch möglich, im Brenner 6 gleichzeitig Gas und Öl zu verheizen.Mouth of the burner 17 a constant stable and fan-shaped flame is created, which serves as a holding flame for the annular Main flame is used. When using the burner 6 as an oil burner the gas supply is terminated and oil is supplied under pressure via the oil feed line 18, with the in the already mentioned patent application 270,257 described way the exiting oil by the strongly swirled exiting atomizing air is atomized in two stages with the secondary combustion air flowing through the groove 42 is mixed. In certain cases it is also possible to burn gas and oil in the burner 6 at the same time.
Der Druck des Rauchgases im Rauchgaskasten 35 ist etwas höher als der Luftdruck im Windkasten 23, Das beim Arbeiten des Brenners durch die öffnungen 43 in die Einkehlung 42 einströmende Rauchgas bildet einen Rauchgasmantel« dessen Begrenzungslinien in Figur 1 schematisch mit den Bezugszeichen 49 angedeutet sind und der sich von dem gelochten Teil des RohrstückesThe pressure of the flue gas in the flue gas box 35 is slightly higher than the air pressure in the wind box 23, which is used when the The flue gas flowing through the openings 43 into the groove 42 forms a flue gas jacket, the boundary lines of which are indicated schematically in FIG and which is different from the perforated part of the pipe section
38 und dem daran anschließenden trichterförmigen Anschlußteil38 and the adjoining funnel-shaped connecting part
39 allmählich trichterförmig in der Brennkammer 1 verbreitet. Dieser Rauchgasmantel 49 bildet infolgedessen eine Umhüllung für das aus dem Brenner 6 austretende brennende Luft/Brennstoff gemisch, dessen Umfang schematisch mit dem Bezugszeichen 50 angedeutet ist. Infolgedessen wird diese Flamme 50 in ihrem heißesten Bereich durch den sie umhüllenden Rauchgasmantel 49 abgekühlt, wodurch die Flammentemperatur bis unter die eingangs genannte kritische Grenztemperatur von 13000C gebracht werden kann.39 gradually spreads like a funnel in the combustion chamber 1. This flue gas jacket 49 consequently forms a casing for the burning air / fuel mixture emerging from the burner 6, the scope of which is indicated schematically with the reference numeral 50. As a result, this flame 50 is cooled in its hottest area by the smoke gas jacket 49 surrounding it, as a result of which the flame temperature can be brought below the critical limit temperature of 1300 ° C. mentioned at the beginning.
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In den Figuren let auch deutlich zu sehen, daß der ausströmende Rauchgasmantel von den Ausströmöffnungen 43 anfänglich nach Innen verläuft und an der Stelle der gestrichelten Linie 51 kurz vor der MUndung des Flammloches 5 seinen kleinsten Innendurchmesser aufweist« der kleiner 1st als der Durchmesser der Einkehlung 42. Der Durohmesser dieser Mantelkehlung 51 hängt von der Menge ausströmender Rauchgase ab, die durch die Klappe 48 geregelt werden kann. Bei voller Kesselbelastung, bei welcher vorzugsweise 15 - 20Ji Rauchgas, bezogen auf die Gesamtmenge an ausströmenden Gas, zugesetzt wird, soll der Durohmesser der Mantelkehle 51 nur wenig kleiner sein als der der Brennereinkehlung 42. Bei geringerer Kesselbelastung wird durch entsprechende Einstellung der Klappen J2 und 48 der Rauchgasanteil jedoch größer, woduroh die Mtntelkehle 51 sich verengt. Wie bereits vorstehend erläutert, ergibt diese Verengung, daß das Druckgefälle für die nun in geringerer Menge ausströmende Verbrennungsluft und damit auch die Geschwindigkeit dieser Luft ungefähr gleich bleiben, was noch stark dazu beiträgt, daß auch bei geringer Belastung eine einwandfreie Vermischung von Brennstoff und Luft erreicht wird.In the figures we can also clearly see that the outflowing Flue gas jacket from the outflow openings 43 initially after Runs inside and at the point of the dashed line 51 shortly before the mouth of the flame hole 5 has its smallest inner diameter, which is smaller than the diameter of the Groove 42. The durometer of this jacket groove 51 is hanging on the amount of flue gases flowing out through the flap 48 can be regulated. At full boiler load, at which preferably 15-20Ji flue gas, based on the total amount of gas flowing out, is added, the durometer of the jacket fillet 51 should be only slightly smaller than that of the Burner recess 42. If the boiler is not being used, the flaps J2 and 48 are adjusted accordingly However, the proportion of flue gas is greater, which means that the valley throat 51 narrows. As already explained above, this narrowing results in that the pressure gradient for the now in a smaller amount outflowing combustion air and thus also the speed of this air remain approximately the same, which is a big plus helps that a perfect mixing of fuel and air is achieved even with low loads.
Wie bereite ebenfalls beschrieben, können die Rauchgasregelklappen 48 für die verschiedenen Brennstellen individuell eingestellt werden, sodaß eine Brennergruppe überstöchlometrlsoh und eine Brennergruppe unterstöchiometrisoh arbeitet, was die bereite genannten günstigen Ergänzungsmögliohkeiten zur Erniedrigung der Flammentemperatur bietet.As already described, the flue gas control flaps 48 can be set individually for the various burners so that a burner group is above stoichiometric and a burner group sub-stoichiometrisoh works what the already mentioned favorable supplementary possibilities for lowering the flame temperature offers.
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