DE3210368A1

DE3210368A1 - Brenner

Info

Publication number: DE3210368A1
Application number: DE19823210368
Authority: DE
Inventors: Rudolf 4200 Oberhausen Kuhn
Original assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Current assignee: Deutsche Babcock Werke Energie und Umwelttechnik AG
Priority date: 1982-03-20
Filing date: 1982-03-20
Publication date: 1983-09-29
Also published as: DE3210368C2

Description

Brenner
Die Erfindung betrifft einen Brenner mit einem Brennstoffkanal, der von zwei Luftführungsrohren umgeben ist, an deren äußeres sich eine Brennerkehle anschließt, die in einen von Rohrwänden begrenzten Feuerraum mündet und die durch Rohre gebildet ist, die aus der Rohrwand ausgebogen sind.
Bei einem derartigen Brenner (VGB-Kraftwerkstechnik (57), 1977, Seite 672, Bild 5 und VGB-Kraftwerkstechnik 56, (1976), Seiten 193 ff., Bild 9) enden das Kernluftrohr und das Rohr, das den Staub-Ringkanal begrenzt in der Brennerkehle vor der Rohrwand. Hierdurch entsteht eine vergleichsweise große Brenneröffnung, die der Einstrahlung aus dem Feuerraum unterliegt. Diese Öffnung wird um so größer, je höher die Volumenströme werden, die durch den Brenner der Feuerung zugeführt werden. Wird, um den Gehalt an Stickoxiden im Rauchgas zu senken, die Sekundärluft durch zwei konzentrische Ringkanäle gestuft zugeführt, so wird der öffnungsquerschnitt weiter vergrößert. In einem solchen Fall wird man ohne eine Kühlung der Endstücke der Luftzuführungsrohre nicht auskommen. Bei der bekannten Anordnung und Ausbildung der Zuführungsrohre könnte diese Kühlung nur dadurch erfolgen, daß die gekühlten Endstücke von der Rückseite des Brenners mit Kühlmedium versorgt werden. Diese Kühlung erfordert einen erhöhten konstruktiven Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der eingangs genannten Art mit einer solchen Kühlung zu versehen, daß die Brennerkonstruktion insgesamt vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das innere Luftführungsrohr bis zur Rohrwand verlängert und als innere Brennerkehle aus Rohren gebildet ist, die ebenfalls aus der Rohrwand ausgebogen sind.
Durch die Ausbildung der inneren Brennerkehle wird der Querschnitt des Brenners, der der Einstrahlung aus dem Feuerraum unterliegt, wesentlich verringert. Damit kann gleichzeitig auf weitere Kühlelemente innerhalb des Brenners verzichtet werden, selbst dann,.wenn dieser auf eine hohe Durchsatzleistung ausgelegt ist. Außerdem erhalten beide Sekundärluftströme eine straffe Führung, wobei der innerhalb des inneren Luftführungsrohres liegende Zündbereich der Brennerkehle zugeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Brenner gemäß der Erfindung, Fig. 2 die Seitenansicht zu Fig. 1 und Fig. 3 den Schnitt III-III nach Fig. 2.
Der dargestellte Brenner ist für die Verfeuerung von Kohlenstaub und öl geeignet. Er enthält ein zentrales Kernluftrohr 1. Das Kernluftrohr 1 ist von einem Staubkanal 2 umgeben, dem ein Gemisch aus Kohlenstaub und Trägerluft zugeführt wird. Um den Staubkanal 2 sind seinerseits zwei Luftführungsrohre 3, 4 angeordnet, die zwei Sekundärluftkanäle begrenzen. Innerhalb des inneren Luftführungsrohres-3 sind Drallklappen 5 angeordnet, die dem durch diesen Ringkanal zugeführten Luftstrom einen Drall aufzwingen. Die gesamte für die Verbrennung notwendige Verbrennungsluft ist auf die vier Kanäle innerhalb des Brenners aufgeteilt. Für den Fall des ölbetriebes ist eine Ölbrennerlanze durch das Kernluftrohr 1 geführt.
Das äußere Luftführungsrohr 4 geht in eine gekühlte Brennerkehle 6 über. Die Brennerkehle 6 endet in der Rohrwand eines Feuerraumes, der durch einen oder mehrere der beschriebenen Brenner beheizt wird. Die Kühlung der Brennerkehle erfolgt durch einzelne Rohre, die aus der Rohrwand herausgebogen sind. Die Rohre der Brennerkehle werden daher von dem gleichen Mediumstrom durchströmt wie die Rohr wand.
In der gleichen Weise ist auch das innere Luftführungsrohr 3 bis zur Rohrwand unter Bildung einer inneren Brennerkehle 7 verlängert. Die innere Brennerkehle 7 ist gekühlt, wobei auch in diesem Fall die die Brennerkehle kühlenden Rohre aus der Rohrwand ausgebogen sind.
Die am weitesten zurückliegenden Rohre der inneren Brennerkehle 7 sind als Quadratrohre 8 ausgebildet, die einen hohen Verschleißschutz gegenüber der erosiven Wirkung des Kohlenstaubstromes bewirken. Die weiteren Rohre der inneren Brennerkehle 7 können bestiftet und bestampft werden.
Die Quadratrohre 8 der inneren Brennerkehle 7 sind an ihren Kanten miteinander verschweißt. Desgleichen sind die übrigen Rohre beider Brennerkehlen 6, 7 durch zwischengelegte Stege miteinander verschweißt. Die Brennerkehlen 6, 7 stellen somit eine straffe und gekühlte Führung der Sekundarluftströme bis zum Brennerausgang dar.
In den Fig. 2 und 3 ist ein Beispiel dafür gestellt, wie die Rohre der Rohrwand zur Bildung der Brenner kehlen 6, 7 ausgebogen sein können. Dabei sind die beiden der senkrechten Mittelebene des Brenners benachbarten Rohre 9 der Rohrwand so gebogen, daß sie einen Rohrkranz der inneren Brennerkehle 7 darstellen, der in der Ebene der Rohrwand liegt. Die zwei den Rohren 9 benachbarten Rohre 10 der Rohrwand sind so geführt, daß sie einen Rohrkranz der äußeren Brennerkehle 6 bilden, der in der Ebene der Rohrwand liegt. Die drei nächsten sich an die Rohre 10 anschließenden Rohre 11 sind zu den Quadratrohren 8 der inneren Brennerkehle-7 geführt. Die folgenden Rohre 12, 13 sind abwechselnd eins über das andere zur äußeren Brennerkehle 8 bzw.
zur inneren Brennerkehle 7 geführt. Alle Rohre 9, 10, 11, 12, 13 laufen wieder in die Rohrwand ein, nachdem sie zunächst aus der Rohrwand ausgebogen wurden und die Brennerkehlen 6, 7 gebildet haben.
Zur Erleichterung der Montage sind zwei Formstücke 14 in Längsrichtung des Brenners vorgesehen. über diese Formstücke 14 sind die Rohre der Rohrwand mit den Rohren der Brennerkehlen 6, 7 verbunden.
Ein oder mehrere Rohre der äußeren Brennerkehle 6 sind mit Rohrbiegungen 15 versehen, die an den Rohren der inneren Brennerkehle 7 gehalten sind. Diese Rohrbiegungen 15 dienen der Aussteifung der inneren Brennerkehle 7.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Brenner mit einem Brennstoff kanal, der von zwei Luftführungsrohren (3, 4) umgeben ist, an deren äußeres sich eine Brennerkehle (6) anschließt, die in einen von Rohrwänden begrenzten Feuerraum mündet und die durch Rohre (10, 12) gebildet ist, die aus der Rohrwand ausgebogen sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das innere Luftführungsrohr (3) bis zur Rohrwand verlängert und als innere Brennerkehle (7) aus Rohren (9, 13) gebildet ist, die ebenfalls aus der Rohrwand ausgebogen sind.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Rohre der äußeren und der inneren Brennerkehle (6, 7) abwechselnd aus der Rohrwand ausgebogen sind.
3. Brenner nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadurch g e -k e n n ze i c h n e t , daß in Längsrichtung des Brenners Formstücke (14) vorgesehen sind, über die die aus der Rohrwand ausgebogenen Rohre mit den Rohren beider Brennerkehlen (6, 7) verbunden sind.
4. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein oder mehrere Rohre der äußeren Brennerkehle (6) mit Rohrbiegungen (15) versehen sind, die an der inneren Brennerkehle (7) gehalten sind.