DE8605654U1

DE8605654U1 - Burners for gaseous fuels

Info

Publication number: DE8605654U1
Application number: DE8605654U
Authority: DE
Original assignee: Ruhrgas AG
Current assignee: EOn Ruhrgas AG
Priority date: 1986-03-01
Filing date: 1986-03-01
Publication date: 1987-07-02
Also published as: EP0235789A2; EP0235789A3; EP0235789B1; DE3765798D1

Description

Ruhrgas Aktiengesellschaft Essen
Brenner für gasförmige BrennstoffeRuhrgas Aktiengesellschaft Essen
Burners for gaseous fuels

Die Erfindung betrifft einen Brenner für gasförmige Brennstoffe mit einem Mischer und einem dem Mischer nachgeschalteten, zylindrischen* perforierten Brennermantel, der an seinem Ende von einem Brennerdeckel verschlossen ist.The invention relates to a burner for gaseous fuels with a mixer and a cylindrical* perforated burner casing downstream of the mixer, which is closed at its end by a burner cap.

Ein Brenner der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 1 026 bekannt. Mit diesem Brenner soll eine hohe Brennerleistung mit einem Minimum an Brennstoff und Abgas erreicht werden. Inzwischen we.rden an Brenner für gasförmige Brennstoffe weitere Anforderungen gestellt, die der bekannte Brenner nicht erfüllen kann: Die Brenner sollen mit Gasen unterschiedlicher Beschaffenheit betreibbar sein, ohne daß bei Änderung der Gasbeschaffenheit Änderungen am Brenner durchgeführt werden müssen. Innerhalb eines möglichst großen Einsatzbereiches von Gasen mit verschiedenen Wobbe-Indizes sollen die Brenner eine große Flammenstabilität aufweisen.A burner of the type mentioned above is known from US Patent 1,026. This burner is intended to achieve high burner performance with a minimum of fuel and exhaust gases. In the meantime, further requirements are being placed on burners for gaseous fuels that the known burner cannot meet: The burners should be able to be operated with gases of different qualities, without having to make changes to the burner if the gas quality changes. The burners should have great flame stability within the widest possible range of applications for gases with different Wobbe indices.

Die Flammenstabilität soll so groß sein, daß Lastschwankungen von mindestens 39 %, bezogen auf die Nennlast, möglich sind.The flame stability should be so great that load fluctuations of at least 39%, based on the nominal load, are possible.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einer. Brenner der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine hohe Flammenstabilität aufweist, so daß er mit Gasen, insbesondere Erdgasen, unterschiedlicher Beschaffenheit betreibbar ist.The invention is therefore based on the object of creating a burner of the type mentioned at the outset which has a high flame stability so that it can be operated with gases, in particular natural gases, of different qualities.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Brenner nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den von einem Luftgebläse beaufschlagten überstöchiometrisch vormischenden Mischer ein sich konisch zum Brennermantel hin erweiterndes Übergangsstück vorgesehen ist und daß die hexagonal angeordneten Durchtrittsöffnungen des Brennermantels, dessen Stärke unter 0,5 mm liegt, einen hydraulischen Durchmesser von 0,8 - 1,5 mm aufweisen.To achieve this object, the burner according to the invention is characterized in that a transition piece which widens conically towards the burner jacket is provided following the over-stoichiometrically premixing mixer acted upon by an air blower, and that the hexagonally arranged passage openings of the burner jacket , the thickness of which is less than 0.5 mm, have a hydraulic diameter of 0.8 - 1.5 mm.

Der Haupttforteil der Erfindung besteht in der Lösung der gestellten Aufgabe. Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Abgase des Brenners aufgrund der überstÖchiometrischen Vermischung von Brenngas und Luft einen äußerst geringen NO^-Gehalt aufweisen. Zudem ist der Brenner konstruktiv einfach aufgebaut und kann ohne Kühlung betrieben werden.The main advantage of the invention is that it solves the problem. Another advantage is that the exhaust gases from the burner have an extremely low NO^ content due to the over-stoichiometric mixing of fuel gas and air. In addition, the burner is structurally simple and can be operated without cooling.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umschließt das Übergangsstück mit seinem engen Ende die Bohrungen des als Lochmischer ausgebildeten Mischers, deren Löchkreisdurchmesser kleiner als der Durchmesser des Brennermantels ist.In a preferred embodiment, the transition piece with its narrow end encloses the holes of the mixer designed as a perforated mixer, the hole circle diameter of which is smaller than the diameter of the burner shell.

Vorteilhafterweise ist innerhalb des Brennermantels ein koaxiales Gemischverteilungsblech angeordnet. Es weist Löcher auf, deren hydraulischer Durchmesser ca. 1 - 3 mm beträgt. Mit dieser Maßnahme wird die Flammenstabilität unterstützt.A coaxial mixture distribution plate is advantageously arranged within the burner casing. It has holes with a hydraulic diameter of approx. 1 - 3 mm. This measure supports flame stability.

Inbesondere für Brenner größerer Leistung ist es vorteilhaft, wenn sich das Gemischverteilungsblech zum Brennerdeckel hin verjüngt.Especially for burners with higher output it is advantageous if the mixture distribution plate tapers towards the burner cover.

Als besonders günstig hat sich erwiesen, wenn sich das zylindrische oder das konische Gemischverteilungsblech nur über den dem Brennerdeckel benachbarten Bereich des Brennermantels erstreckt. Dies fördert die Vergleichmäßigung des Flammenmusters.It has proven to be particularly advantageous if the cylindrical or conical mixture distribution plate only extends over the area of the burner casing adjacent to the burner cover. This promotes the evenness of the flame pattern.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß der Brennermantel und das Gemischverteilungsblech aus aluminiumhaltigem nickelfreiem Chromstahl bestehen. Die Wärmebeständigkeit ist bei diesem Material besonders gut.It is also advantageous that the burner casing and the mixture distribution plate are made of aluminum-containing nickel-free chrome steel. The heat resistance of this material is particularly good.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention is explained in more detail below using preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawing. The drawing shows:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brenners im Schnitt,Fig. 1 shows an embodiment of the burner according to the invention in section,

Fig. 2 die Unteransicht des Mischers nach Fig. 2, Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Brenners im Schnitt.Fig. 2 shows the bottom view of the mixer according to Fig. 2, Fig. 3 shows a further embodiment of the burner according to the invention in section.

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Entsprechend Fig» 1 und Fig. 2 strömt das Brenngas durch eine Gasdüse 1 in eine Kammer 2 eines als Lochmischer ausgebildeten Mischers ?'. Die Verbrennungsluft wird mit Hilfe eines nicht dargestellten Gebläses der Kammer 2 zugeführt. Das Gemisch strömt durch Bohrungen 3' und ein sich konisch erweiterndes Übergangsstück 4 in einen zylindrischen Brennermantel 5. Die Stärke des Brennermantels liegt unter 0,5 mm. Der Brennermantel 5 weist hexagonal angeordnete Durchtrittsöffnungen auf, deren hydraulischer Durchmesser 0,8 - 1,5 mm beträgt. Durch die hexagonale Anordnung der Durchtrittsöffnung 6 wird ein hoher Perforationsgrad und damit eine hohe spezifische Austrittsflächenbelastung erreicht.According to Fig. 1 and Fig. 2, the fuel gas flows through a gas nozzle 1 into a chamber 2 of a mixer designed as a perforated mixer. The combustion air is fed into the chamber 2 with the help of a blower (not shown). The mixture flows through holes 3 and a conically expanding transition piece 4 into a cylindrical burner casing 5. The thickness of the burner casing is less than 0.5 mm. The burner casing 5 has hexagonally arranged passage openings whose hydraulic diameter is 0.8 - 1.5 mm. The hexagonal arrangement of the passage opening 6 achieves a high degree of perforation and thus a high specific outlet surface load.

Der Brenner besitzt am oberen Ende einen Brennerdeckel 7. Innerhalb des Brennermantels 5 ist ein koaxiales Gemischverteilungsblech 8 angeordnet, das sich zum Brennerdeckel 7 hin verjüngt. Es weist Löcher 9 auf, deren hydraulischer Durchmesser ca. 1 - 3 mm beträgt.The burner has a burner cover 7 at the upper end. A coaxial mixture distribution plate 8 is arranged within the burner casing 5, which tapers towards the burner cover 7. It has holes 9, the hydraulic diameter of which is approximately 1 - 3 mm.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des Brenners erstreckt sich das zylindrische Gemischverteilungsbiech 8 nicht über den gesamten Brennermantel, sondern nur über den dem Brennerdeckel 7 benachbarten Bereich.In the embodiment of the burner shown in Fig. 3, the cylindrical mixture distribution sheet 8 does not extend over the entire burner casing, but only over the area adjacent to the burner cover 7.

In nicht dargestellter Weise besteht die Möglichkeit, das gemäß Fig. 1 durchgehende Gemischverteilungsbiech 8 zylindrisch und das gemäß Fig. 2 nur im Bereich des Brennerdeckels 7 angeordnete Gemischverteilungsbiech 8 konisch auszubilden.In a manner not shown, it is possible to form the mixture distribution sheet 8, which is continuous according to Fig. 1, cylindrical and the mixture distribution sheet 8, which is arranged only in the area of the burner cover 7 according to Fig. 2, conical.

Bei beiden Ausführungsformen bestehen der Brennermantel 5 und das Gemischverteilungsbiech 8 aus dem Werkstoff 1.4725 (CrAl-Stahlblech). In both designs, the burner casing 5 and the mixture distribution sheet 8 are made of material 1.4725 (CrAl steel sheet).

Claims

Ruhrgas Aktiengesellschaft claims

1. Burner for gaseous fuels with a mixer and a cylindrical , perforated burner jacket downstream of the mixer, which is closed at its second end by a burner cover,

''characterized in that a transition piece (4) which widens conically towards the burner casing (5) is provided following the over-stoichiometrically premixing mixer (3) acted upon by an air blower, and in that the hexagonally arranged passage openings (6) of the burner casing (5), the thickness of which is less than 0.5, have a hydraulic diameter of 0.8 to 1.5 mm.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the transition piece (4) encloses with its narrow end the bores (3 ¹ ) of the mixer (3) designed as a perforated mixer, the hole circle diameter of which is smaller than the diameter of the burner casing (5).

3. Burner according to claim 1 or 2, characterized by a coaxial mixture distribution plate (8) arranged within the burner casing (5) with holes (9) whose hydraulic diameter is approximately 1 - 3 mm.

4. Burner according to claim 3, characterized in that the mixture distribution plate (8) tapers towards the burner cover (7).

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5. Burner according to claim 3 or 4, characterized in that the mixture distribution plate (8) extends only over the area of the burner casing (5) adjacent to the burner cover (7).

6. Burner according to one of claims 1 to 4, characterized in that the burner casing (5) and the mixture distribution plate (8) consist of aluminum-containing, nickel-free chromium steel.

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