DE3600665C1 - Brenner zum Verbrennen von fluessigem und/oder gasfoermigem Brennstoff unter verminderter Bildung von Stickoxiden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner zum Verbrennen von flüssigem und/oder gasförmigem Brennstoff unter vermin­ derter Bildung von Stickoxiden mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Ein solcher Brenner ist aus der EP-OS 01 39 085 bekannt. Durch die Rücksaugung von Rauchgas aus dem Feuerraum treten je nach der Art des Brennstoffes und der Anordnung des Brenners an der Brennerkehle Temperaturen zwischen 500° und 1100° auf. Bei dem bekannten Brenner sind in der Brennerkehle schüsselförmige Einbauten angeordnet, zwischen denen ringförmige Kanäle zur Führung der Ver­ brennungsluft und des rückgesaugten Rauchgases gebildet sind. Die Einbauten bestehen bis auf ein keramisches Füh­ rungsrohr aus einem hochtemperaturbeständigen, metallischen Werkstoff. Bei den auftretenden Temperaturen besteht bei der Verbrennung von schwefelhaltigem Schweröl die Gefahr des Auftretens von Hochtemperaturkorrosion, weil eine verminderte Kühlwirkung der Verbrennungsluft durch den Übergang der Rohre auf einen Ringquerschnitt größerer Fläche eintritt.

Die Verwendung von hochtemperaturbeständigen, keramischen Werkstoffen für die inneren Teile in einem Brenner ist an sich bekannt. Bei einem solchen Brenner (US-PS 43 80 429) wird Rauchgas durch einen Rezirkulationskanal aus dem Feuerraum angesaugt. Diesem Rauchgas wird die gesamte Verbrennungsluft innerhalb des Brenners beigemischt. Bei diesem Brenner liegen somit andere Verbrennungsverhält­ nisse vor als bei dem gattungsgemäßen Brenner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungs­ gemäßen Brenner bei einfacher Montage derart zu gestalten, daß bei gesonderter sekundärer Lufteinführung in den Feuer­ raum eine Beständigkeit gegen Hochtemperaturen und Hoch­ temperaturkorrosion gegeben ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Brenner durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die angestrebte Beständigkeit der dem heißen Rauchgas­ strom unmittelbar ausgesetzten Brennerteile wird durch die Verwendung eines nichtmetallischen Werkstoffes für die Führungseinrichtung erreicht. Infolge der Kühlung der Rohre durch die in Einzelstrahlen in den Feuerraum eintretende Sekundärluft sind diese im Bereich des Rauch­ gasstromes einer geringeren thermischen Beanspruchung ausgesetzt. Der Aufbau der Führungseinrichtung aus Ring­ stücken ermöglicht eine einfache Montage. Bei diesem Brenner sind Werkstoffe verwendet, die sowohl in oxi­ dierender als auch in reduzierender Atmosphäre beständig sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Brenner gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die Ansicht auf die Muffel des Brenners in Blick­ richtung A und

Fig. 3 den Schnitt III-III nach Fig. 2.

Der Brenner besteht aus einem Luftkasten 1, durch den eine Brennerlanze 2 für Öl und mehrere Brennerlanzen 3 für Gas hindurchgeführt sind. Die Gasbrennerlanzen 3 sind um die Ölbrennerlanze 2 angeordnet. Auf der Öl­ brennerlanze 2 ist ein Wirbelkranz 4 verschiebbar be­ festigt.

Die Brennerlanzen 2, 3 sind von einem ersten Führungs­ rohr 5 umgeben, dessen Eintrittsöffnung innerhalb des Luftkastens 1 und dessen Austrittsöffnung 6 innerhalb der Brennermündung liegt, die durch die Brennerkehle 7 dargestellt ist. An die Brennerkehle 7 schließt sich ein Feuerraum 8 an. Der Luftkasten 1 ist von der Brennerkehle 7 durch eine Deckplatte 9 getrennt, durch die das erste Führungsrohr 5 hindurchragt.

In rückwärtiger Verlängerung des ersten Führungsrohres 5 ist eine Dralleinrichtung 10 und ein Luftleitrohr 11 vor­ gesehen. Das Luftleitrohr 11 ist über ein nach außen ge­ führtes Gestänge 12 axial verstellbar. In der einen End­ stellung überdeckt das Luftleitrohr 11 den Lufteintritts­ querschnitt an der Dralleinrichtung 10 . In der anderen Endstellung des Luftleitrohres 11 ist der Lufteintritts­ querschnitt an der Dralleinrichtung 10 freigegeben und der übrige Eintrittsquerschnitt zu dem ersten Führungs­ rohr überdeckt.

Innerhalb der Brennerkehle 7 ist ein weiteres Führungs­ rohr angeordnet, dessen eines Ende einen Abstand zu der Austrittsöffnung 6 des ersten Führungsrohres 5 und dessen anderes Ende einen Abstand zu der Deckplatte 9 des Luft­ kastens 1 einhält. Dieses weitere Führungsrohr besteht aus einem nichtmetallischen, keramischen Körper 13 aus einem hochtemperatur- und -korrosionsbeständigen Werk­ stoff. Dieser Werkstoff kann rekristallisiertes Silizium­ karbid oder auch Stampfmasse sein. Der Körper 13 ist aus Ringstücken 14 aufgebaut, die an den Trennfugen 15 mit einem hochtemperaturbeständigen Filz beklebt sind. Dabei bleiben die Ringstücke 14 des Körpers 13 zueinander frei beweglich. Die so zusammengesetzten Ringstücke 14 bilden den selbsttragenden, ringförmigen Körper 13. Der Körper 13 stützt sich über angeformete Arme 16 auf der Mauerung der Brennerkehle 7 ab und ist dort gegen ein axiales Verschieben gesichert. Die Sicherung erfolgt durch Verkleben oder durch keramische Befestigungselemente.

Der Körper 13 ist mit axialen Durchrittsöffnungen 17 ver­ sehen, durch die Rohre 18 hindurchgeführt sind. Die Rohre 18 durchdringen die Deckplatte 9 und ragen mit einem offenen Ende in den Luftkasten 1 hinein. Das andere Ende der Rohre 18 ragt über den Körper 13 hinaus und in den Feuerraum 8 hinein. Dieses Ende der Rohre 18 kann abge­ schrägt sein, wobei dann die Austrittskante parallel zu dem Sprühwinkel 19 des aus der Ölbrennerlanze 2 austre­ tenden Ölstrahles verläuft.

Die Rohre 18 können aus feuerfester Keramik, beispiels­ weise aus Aluminiumsilikat oder aus infiltriertem Sili­ ziumkarbid gefertigt sein. Um Wärmespannungen aufnehmen zu können, werden die Rohre 18 im Bereich der Durch­ dringung des Körpers 13 von einem hochtemperaturbeständigen Filz umhüllt.

Alle keramischen Innenteile des Brenners sind derart konstruiert, daß ein Austausch vom Feuerraum 8 aus mög­ lich ist und daß zeitraubende Demontagen des Luftkastens und der Anschlußleitungen entfallen.

Die aus dem hochtemperatur- und -korrosionsbeständigen Werkstoff gefertigten Teile sind so geformt, daß eine gestufte Luftaufgabe und eine Rücksaugung von Rauchgas zum Zwecke der Unterdrückung der Bildung von Stickoxiden bei der Verbrennung möglich ist.

Claims (4)

1. Brenner zum Verbrennen von flüssigem und/oder gas­ förmigem Brennstoff unter verminderter Bildung von Stickoxiden, bei dem Brennerlanzen (2, 3) für die beiden Brennstoffe durch einen Luftkasten (1) geführt und von einem ersten Führungsrohr (5) umschlossen sind, dessen Eintrittsöffnung für Primärluft inner­ halb des Luftkastens (1) und dessen Austrittsöffnung (6) innerhalb einer Brennerkehle (7) vorgesehen sind, die von dem Luftkasten (1) durch eine Deckplatte (9) getrennt ist, wobei innerhalb der Brennerkehle (7) eine Sekundärluftzuführung angeordnet ist, die ein­ trittsseitig mit dem Luftkasten (1) über Rohre aus einem hochtemperatur- und -korrosionsbeständigen Werkstoff verbunden ist und deren Austrittsquerschnitt stromabwärts der Austrittsöffnung (6) des ersten Führungsrohres (5) liegt, und wobei innerhalb der Brennerkehle (7) eine zylindrische Führungseinrichtung für rezirkulierende Rauchgase vorgesehen ist, die in einem radialen Abstand von der Brennerkehle (7) und dem ersten Führungsrohr (5) und in einem axialen Abstand von der Deckplatte (9) des Luftkastens (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus einem aus nicht­ metallischen, hochtemperatur- und -korrosionsbestän­ digen Ringstücken (14 ) aufgebauten Körper (13) besteht, der an der Brennerkehle (7) abgestützt und befestigt ist, und daß der Körper (13) von den die Sekundär­ luftzuführung bildenden Rohren (18) durchdrungen ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die einzelnen Ringstücke (14) an den Trennfugen (15) mit einem hochtemperaturbe­ ständigen Filz beklebt sind.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rohre (18) im Bereich der Durchdringung des Körpers (13) mit einem hochtemperaturbeständigen Filz umhüllt sind.

4. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsenden der Rohre (18) parallel zu dem Sprüh­ winkel (19) einer zentral angeordneten Ölbrennerlanze (2) abgeschrägt sind.