DE532803C - Verfahren zur Verfeuerung von verdampften und mit Luft gemischten Schweroelen in Duesenbrennern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verfeuerung von verdampften und mit Luft gemischten Schwerölen in Düsenbrennern Bei den bekannten Einrichtungen zur Verbrennung von Schwerölen, wie Ölheizungen für Schiffskessel, für Schmelzöfen, Härteöfen, Glühöfen u. dgl., wird das zur Verwendung kommende Öl im allgemeinen mittels Dampfes oder Preßluft zerstäubt und unter Berührung der zerstäubten Brennstoffteilchen mit glühenden Flächen eine Ölverbrennung mit weißer Flamme erzielt. Die Folge hiervon ist, daß selbst bei vollkommener Verbrennung des Öles, die tatsächlich bei den meisten Feuerungen dieser Art erreicht wird, der thermetische Wirkungsgrad verhältnismäßig gering bleibt; denn die höchste Flammentemperatur kann nur bei einer Verbrennung mit blauer Flamme erzielt werden. Diese ist aber nur erreichbar, wenn das Schweröl vor seinem Austritt aus dem Brenner verdampft und der in Dampfform überführte Brennstoff unter starker Luftzumischung zur Verbrennung gebracht wird.
• Man hat nun schon früher versucht, eine solche Verbrennung mit blauer Stichflamme bei diesen Ölen zu erreichen. Alle diese Versuche sind jedoch daran gescheitert, daß es nicht möglich war, den hierzu erforderlichen Brenner für den Dauerbetrieb betriebssicher zu gestalten. Die Brenner selbst und die Zuführungsrohre zu diesen Brennern wurden in kurzer Zeit durch Teerrückstände und sich bildenden Petroleumkoks verstopft, insbesondere sobald teerhaltiges Öl Verwendung fand. Diese Mängel hat man dadurch zu vermeiden gesucht, daß man das zu verdampfende Öl durch glühende Rohre leitete und sich bemühte, die Verdampfung möglichst weit zu treiben und darüber hinaus eine wenigstens teilweise Ölvergasung an den glühenden Wänden zu erreichen. Aber auch hierbei erfolgte, besonders bei teerhaltigen Ölen, schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit eine starke Verkrustung der Brenneröffnung durch Koksansätze und eine Ansammlung von anderen Rückständen in der Brennerleitung, so daß ein ordnungsmäßiger Dauerbetrieb nicht durchführbar war. Auch hat man zur Erzeugung einer Verbrennung mit blauer Flamme unter Vermeidung von Krustenbildung bereits vorgeschlagen, den Brennstoff in unerwärmtem' Zustande mechanisch zu zerstäuben und unter Beimischung von kalter Luft in das Brennerrohr einzuführen, wo dann die Verdampfung des Brennstoffes erfolgte. Dies ist aber nur bei leichtflüssigen Ölen möglich. Bei Schwerölen setzen sich dagegen die schweren Kohlenwasserstoffe an der inneren Brennerwandung an und führen in kurzer Zeit zu einer Verkrustung oder Verkokung des Brennerrohres.
• Die Erfindung vermeidet nun die erwähnten Mängel im wesentlichen dadurch, daß der Brennstoff vollkommen in Dampf überführt und auf dem Wege von dem Verdampfer zur wassergekühlten Brennermündung unter starker Luftzuführung so weit heruntergekühlt wird, daß die Verbrennung des Brennstoffluftgemisches mit blauer Flamme ohne Verkrustung der Brennermündung erfolgt. Dabei wird der zu verdampfende Brennstoff zweckmäßig auf eine Temperatur erhitzt, die seinen meist bei etwa 350 bis q.50° C biegenden Siedepunkt nicht wesentlich überschreitet, während die spätere Abkühlung des Brenngemisches vorteilhaft bis auf 5o° C oder eine noch niedrigere Temperatur erfolgt. Infolge der verhältnismäßig großen Luftmenge schwebt dabei das verdampfte 01 in Nebelform in der zugemischten Luft und tritt mit dieser aus der Brennermündung aus, wobei infolge der Wasserkühlung des Brenners eine erneute Erhitzung des Brenngemisches auf seinem Wege 'zu den vom Feuer bestrahlten Brennermund verhindert ist.
• Auf der Zeichnung ist ein zur Ausführung des neuen Verfahrens dienender Düsenbrexmer beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Fig. i einen Längsschnitt durch den Brenner und Fig.2 eine Vorderansicht desselben.
• Im dargestellten Beispiel tritt der flüssige Brennstoff durch eine Leitung 6 in den Verdampfungsraum 7 ein, welcher durch die strahlende Wärme der Flamme q_ so stark beheizt wird, daß in ihm die vollständige Verdampfung des zur Verwendung kommenden Schweröles erfolgt. Der entstehende Brennstoffdampf wird durch die Rohrleitung 8 in der Richtung des Pfeiles 8a dem eigentlichen Brennerrohr i zugeführt, dem gleichzeitig in der Richtung des Pfeiles 9a Druckluft zufließt. Brennstoffdampf und Druckluft werden ohne besondere Vorrichtungen dort, wo dieselben im Brennerrohr zusammentreffen, innig gemischt. Dadurch wird der Brennstoffdampf, welcher bei seiner Erzeugung eine Temperatur von ungefähr 35o bis höchstens q.50° C hat, infolge seiner geringen Menge im Verhältnis zur zugeführten Erstluft wirksam abgekühlt. Die Temperatur dieses Brennstoffluftgemisches liegt also ganz bedeutend unterhalb der Verdampfungstemperatur. Das Brennerrohr i für die Zuführung des Brenngemisches besitzt an seiner Mündung .den eigentlichen Brennerkopf ib und daran anschließend eine ringförmige Kühlkammer i a. Letzterer fließt das Kühlmittel, am besten Wasser, in der Richtung des Pfeiles io durch ein Rohr 21 zu und wird in der Richtung des Pfeiles i i durch die Rohrleitung 12 wieder abgeführt, so daß eine wirk-Same Kühlhaltung der Wandungen der Austrittsdüse ic unbedingt sichergestellt ist. Die größte Betriebssicherheit und der beste Wirkungsgrad der Kühlung werden erreicht, wenn die Austrittstemperatur des Brennstoffdampfluftgemisches unter 5o° C liegt. Es genügt jedoch schon, das Brenngemisch sowie die Wände des Brennerkopfes und der Düse ic bis auf eine Temperatur herunterzukühlen, die nicht erheblich über der Siedetemperatur des flüssigen Brennstoffes liegt. Der aus der Düse ic austretende Brenngemischstrahl strömt auf den vorher auf geeignete Weise zum Glühen gebrachten Brennerkörper 15 und wird an diesem fortlaufend explosionsartig zur Entzündung gebracht und mit blauer Stichflamme brennend erhalten. Durch die Öffnungen 16 kann dem Brenner Zweitluft zugeführt werden, die unter der Wirkung des Saugzuges oder in Form von Druckluft zufließt. Doch kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß die ganze erforderliche Verbrennungsluft dem Brennstoffdampf als Erstluft beigemischt wird, so daß sich die besondere Zuleitung von Zweitluft erübrigt.
• Es ist selbstverständlich ohne weiteres angängig, die Anzahl der Brennerdüsen für eine in Betracht kommende Feuerungsanlage in beliebiger Zahl auszuführen und diese Düsen -einzeln oder gemeinsam zu kühlen. Ebenso können Einzelkammern oder gemeinsame Kammern zur Verdampfung des flüssigen Brennstoffes in beliebiger Anzahl angeordnet werden. Bei der Beheizung von Dampfkesseln ist es auch möglich, einen Teil der Wasserfüllung des Dampfkessels oder den erzeugten Dampf als Mittel zur Kühlhaltung des Brennerkopfes zu benutzen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verfeuerung von verdampften und mit Luft gemischten Schwerölen in Düsenbrennern, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff vollkommen in Dampf überführt wird und auf dem Wege von dem Verdampfer zur wassergekühlten Brennermündung unter starker Luftzuführung so weit heruntergekühlt wird, daß die Verbrennung des Brennstoffluftgemisches mitblauerFlamme ohne Verkrustung der Brennermündung erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verdampfende Brennstoff auf eine Temperatur erwärmt wird, die seinen Siedepunkt nicht wesentlich überschreitet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus verdampftem Brennstoff und Luft auf seinem Wege zur Brennermündung auf etwa 5o' C oder eine noch tiefere Temperatur abgekühlt wird. q.. Düsenbrenner zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB die von der Brennerflamme beheizte Verdampfungskammer (7) und das an die Druckluftleitung angeschlossene, in die wassergekühlte Düse auslaufende Brennerrohr (i) derart durch eine Rohrleitung (8) verbunden sind, da8 der verdampfte Brennstoff an dem vom Kühlwasser nicht berührten Teil des Brennerrohres in den Druckluftstrom eintritt.