AT397558B - Atmosphärischer reihengasbrenner - Google Patents

Description

AT 397 558 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen atmosphärischen Reihengasbrenner mit mehreren mit Brenngemisch-Austrittsöffnungen versehenen Brennerstäben, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

Bei bekannten derartigen Brennern sind Brennerstäbe gleichen Querschnittes, deren Austrittsöffnungen 5 jeweils gleich große Gesamtflächen ihrer Austrittsöffnungen aufweisen, in gleichen Abständen voneinander angeordnet.

Bei diesen bekannten Brennern ergibt sich jedoch das Problem einer beträchtlichen CO- und NOx-Emission. Dabei hat sich gezeigt, daß dieser beträchtliche Schadstoffausstoß durch eine mangelnde Zufuhr an Sekundärluft in den mittleren Bereichen des Brenners bedingt ist. Dadurch kommt es im mittleren io Bereich des Brenners zu einer unvollkommenen Verbrennung und außerdem zu einer erhöhten Temperatur, wodurch eine vermehrte thermische Bildung von NOx verursacht ist. Zur Beseitigung dieses Problems ist gemäß der AT-PS 392 529 vorgesehen, dem mittleren Brennerbereich spezifisch weniger Brennstoff zuzuführen als den Randbereichen. Das wird dadurch erreicht, daß Brennstoffdüsen unterschiedlicher Durchmesser verwendet werden. Der erforderliche Aufwand ist aufgrund des komplizierten Aufbaus und der 75 engen Fertigungstoleranzen der Düsen jedoch erheblich.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich bei geringem Schadstoffausstoß durch einen einfachen Aufbau auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die im mittleren Bereich des Brenners angeordneten Brennerstäbe einen kleineren Querschnitt aufweisen als die an den Rändern des Brenners angeordneten 20 Brennerstäbe, wobei jeder Brennerstab mit größerem Querschnitt beziehungsweise Durchmesser eine größere Gesamtfläche der Austrittsöffnungen aufweist als ein Brennerstab mit kleinerem Querschnitt beziehungsweise Durchmesser.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich im mittleren Bereich des Brenners eine geringere thermische Belastung als in den seitlichen Randbereichen des Brenners. Außerdem vergrößert sich im mittleren 25 Bereich des Brenners auch der Freiraum zwischen den Brennerstäben, wodurch die Zufuhr von Sekundärluft im mittleren Bereich des Brenners verbessert wird.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, daß die Querschnitte der Brennerstäbe von der Mitte des Brenners bis zu dessen seitlichen Rändern in mehreren Stufen ansteigen und mindestens drei Gruppen von Brennerstäben mit verschiedenen Querschnitten vorgesehen sind, so Dadurch kommt es zu einer sehr weitgehenden Vergleichmäßigung der Zufuhr von Sekundärluft, bezogen auf die Belastung der jeweiligen Brennerstäbe. Dadurch wird einerseits eine vollständige Verbrennung auch im mittleren Bereich des Brenners sichergestellt und ein übermäßiger Anstieg der Temperatur in diesem Bereich vermieden, wodurch die thermische Bildung von N0X hintangehalten wird.

Weiter kann vorgesehen sein, daß der lichte Abstand zwischen den einzelnen Brennerstäben über die 35 gesamte Breite des Brenners konstant ist.

Da die mittleren Brennerstäbe einen kleineren Querschnitt und damit in der Regel einen kleineren Durchmesser aufweisen, ergibt sich auch bei gleichem lichten Abstand der Brennerstäbe im mittleren Bereich des Brenners ein besserer Zutritt der Sekundärluft zu den Flammen dieser Brennerstäbe als zu jenen der in den Randbereichen des Brenners angeordneten Brennerstäbe. 40 Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die im mittleren Bereich angeordneten Brennerstäbe außerhalb der Ebene angeordnet sind, in der die in den Randbereichen des Brenners angeordneten Brennerstäbe mit größerem Querschnitt liegen.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß es im mittleren Bereich des Brenners zu einem Eintrag von Abgas in die Flammen kommt, wodurch die Bildung von N0X weiter vermindert wird. Dabei können die 45 mittleren Brennerstäbe sowohl oberhalb als auch unterhalb der Ebene der randnahen Brennerstäbe liegen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen:

Hg 1 bis 5 Stirnansichten verschiedener erfindungsgemäßer Brenner und Fig 6 eine Teildraufsicht auf einen erfindungsgemäßen Brenner, so Bei der Ausführungsform nach der Fig 1 sind alle Brennerstäbe 2 und 3 eines atmosphärischen Reihenbrenners 1 in der gleichen Ebene angeordnet. Dabei weisen die Brennerstäbe 2 und 3 verschiedene Durchmesser und damit Querschnitte auf, wobei die einen kleineren Querschnitt aufweisenden Brennerstäbe 2 im mittleren Bereich des in einer Brennkammer 7 angeordneten Brenners 1 angeordnet sind. Bei diesen Brennerstäben 2 mit kleinerem Querschnitt ist auch die gesamte Fläche der Brenngemisches Ausströmöffnungen geringer als bei den Brennerstäben 3 mit größerem Querschnitt.

Es ergibt sich daher im mittleren Bereich eine geringere thermische Belastung des Brenners als in dessen Randbereichen. 2

Claims (4)

1. AT 397 558 B Bei der Ausführungsform nach der Fig 2 sind drei Gruppen von Brennerstäben 2, 3 und 4 vorgesehen, wobei die außen angeordneten Brennerstäbe 4 den größten Querschnitt aufweisen und deren Austrittsöffnungen zur Speisung der Flammen mit einem Brenngas-Luft-Gemisch die größte Gesamtfläche, verglichen mit jener der Brennerstäbe 3 und 2, aufweist. 5 Weiter sind bei der Ausführungsform nach der Fig 2 die Brennerstäbe 2, 3 und 4 in verschiedenen Ebenen angeordnet, wobei die Brennerstäbe 2, 3 und 4 um so tiefer liegen, je näher sie der Mitte des Brenners 1 liegen. Dadurch wird erreicht, daß Abgas von tiefer liegenden Brennerstäben in die Flammen der höher liegenden Brennerstäbe eindiffundiert und dadurch die NOx-Bildung vermieden wird. Die Ausführungsform nach der Fig 3 unterscheidet sich von jener nach der Fig 2 dadurch, daß alle io Brennerstäbe 2, 3 und 4 in einer Ebene liegen. Die Ausführungsformen nach den Fig 4 und 5 entsprechen weitgehend jener nach der Figur 1, nur sind bei diesen die Brennerstäbe 2, 3 in verschiedenen Ebenen angeordnet, wobei im Falle der Ausführungsform nach der Fig 4 die mittleren Brennerstäbe 2 oberhalb der Ebene der äußeren Brennerstäbe 3 liegen, wogegen die nach bei der Ausführungsform nach der Figur 2 umgekehrt ist. 75 Die Fig 6 zeigt eine Draufsicht auf einen Brenner 1 nach den Figuren 1, 4 oder 5. Bei diesem weisen die mittleren Brennerstäbe 2 einen halb so großen Durchmesser wie die äußeren Brennerstäbe 3 auf, wobei die Brennerstäbe 2, 3 mit je einem Mischrohr 5 versehen sind, die Düsen 6 gegenüberliegen, aus denen ein Brenngas austritt. Die Gesamtfläche der Brenngemisch-Austrittsöffnungen 8 eines jeden der Brennerstäbe 3 ist größer als 20 die Gesamtfläche der Austrittsöffnungen 8 eines jeden der Brennerstäbe 2. Zwischen den Brennerstäben 2 und 3 ergibt sich stets der gleiche lichte Abstand X. Dadurch ergibt sich aufgrund des geringeren Durchmessers der Brennerstäbe 2 ein verbesserter Zutritt der Sekundärluft zu den Flammen der Brennerstäbe 2. 25 Patentansprüche 1. Atmosphärischer Reihengasbrenner mit mehreren Brenngemisch-Austrittsöffnungen versehenen Brennerstäben, die im wesentlichen parallel zueinander in einer etwa waagerechten Ebene angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die im mittleren Bereich des Brenners (1) angeordneten Brennerstäbe 3o (2) einen kleineren Querschnitt aufweisen als die an den Rändern des Brenners (1) angeordneten Brennerstäbe (3, 4), wobei jeder Brennerstab (3, 4) mit größerem Querschnitt beziehungsweise Durchmesser eine größere Gesamtfläche der Austrittsöffnungen (8) aufweist als ein Brennerstab (2) mit kleinerem Querschnitt beziehungsweise Durchmesser.
2. 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Brennerstäbe (2, 3, 4) von der Mitte des Brenners (1) bis zu dessen seitlichen Rändern in mehreren Stufen ansteigen und mindestens drei Gruppen von Brennerstäben (2, 3, 4) mit verschiedenen Querschnitten vorgesehen sind. 4o
3. 3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Abstand zwischen den einzelnen Brennerstäben (2, 3, 4) über die gesamte Breite des Brenners (1) konstant ist.
4. 4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im mittleren Bereich angeordneten Brennerstäbe (2) außerhalb der Ebene angeordnet sind, in der die in den Randbereichen 45 des Brenners (1) angeordneten Brennerstäbe (2, 3) mit größerem Querschnitt liegen. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 50 3 55