DE4212046A1

DE4212046A1 - Burner with parallel burner bars

Info

Publication number: DE4212046A1
Application number: DE19924212046
Authority: DE
Inventors: Remscheid Van Tong
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1992-10-15
Anticipated expiration: 2012-04-08
Also published as: AT395769B; DE4212046C2; ATA75691A; CH688839A5

Abstract

Burner with parallel burner bars has cooling bars varying symmetrically in number above different burner bars, from outer to middle bars

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner mit mehreren parallel zueinander verlaufenden Brennerstäben, wobei oberhalb eines jeden Brennerstabes mehrere Flammenkühlstäbe angeordnet sind.The invention relates to a burner with several in parallel mutually extending burner rods, being above each Several flame cooling rods are arranged in the burner rod.

Bei bekannten derartigen Brennern sind jedem Brennerstab die gleiche Anzahl von Flammenkühlstäben zugeordnet, die oberhalb der Brennerstäbe angeordnet sind. Durch diese Flammenkühlstäbe wird eine Reduzierung des NO_x-Ausstoßes des Brenners erreicht.In known such burners, each burner rod is assigned the same number of flame cooling rods, which are arranged above the burner rods. These flame cooling rods reduce the burner's NO _x emissions.

Es hat sich jedoch bei Labormessungen gezeigt, daß eine erhöhte CO-Emission in dem mittleren Brennraumbereich auftritt, die durch einen Mangel an Sekundärluftzufuhr bedingt ist. Dieser Mangel führt in Verbindung mit der Kühlung der Flammen durch die Flammen kühlstäbe zu einer unvollständigen Verbrennung und damit zu einem entsprechenden Ausstoß an CO. Weiter hat sich auch gezeigt, daß die gleichmäßig verteilt angeordneten Flammenkühlstäbe nicht zu einer Reduzierung des NO_x-Ausstoßes im erwarteten Ausmaß führen. So zeigt sich, daß die Flammen in den Randbereichen des Brenners eine höhere Temperatur erreichen als in den mittleren Bereichen des Brenners, wodurch es in den Randbereichen zu einer vermehrten NO_x-Bildung kommt. Andererseits kann bei einer über den gesamten Brenner gleichen Zuordnung von Flammenkühlstäben zu den einzelnen Brennerstäben keine zu große Anzahl von Flammenkühlstäben den ein zelnen Brennerstäben zugeordnet werden, um eine zu starke Abküh lung der Flammen in den mittleren Bereichen des Brenners zu ver meiden, die zu einer unvollkommenen Verbrennung führen würde, bei der ein erhöhter Ausstoß an unverbrannten Kohlenwasserstoffen und CO auftritt.However, laboratory measurements have shown that there is an increased CO emission in the central combustion chamber area, which is due to a lack of secondary air supply. This deficiency in combination with the cooling of the flames by the flame cooling rods leads to incomplete combustion and thus to a corresponding emission of CO. Furthermore, it has also been found that the cooling rods are arranged uniformly distributed flames do not lead to a reduction in NO _x emissions to the extent expected. This shows that the flames in the edge areas of the burner reach a higher temperature than in the central areas of the burner, which leads to an increased NO _x formation in the edge areas. On the other hand, with the same assignment of flame cooling rods to the individual burner rods over the entire burner, not too large a number of flame cooling rods can be assigned to the individual burner rods in order to avoid excessive cooling of the flames in the central regions of the burner, which lead to a imperfect combustion, resulting in increased unburned hydrocarbon and CO emissions.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem einer seits der Ausstoß an CO und an NO_x weitestgehend reduziert ist.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a burner of the type mentioned in the introduction, in which on the one hand the emission of CO and NO _{x is} largely reduced.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Anzahl der oberhalb eines jeden Brennerstabes angeordneten Flammenkühlstäbe unterschiedlich zur Anzahl (2) über den übrigen (1) ist, wobei die Anzahl der Flammenkühlstäbe pro Brennerstab von den äußeren Bren nerstäben gegen die mittleren Brennerstäbe zu symmetrisch abnimmt.According to the invention, this is achieved in that the number of flame cooling rods arranged above each burner rod is different from the number ( 2 ) above the rest ( 1 ), the number of flame cooling rods per burner rod decreasing from the outer burners towards the middle burner rods too symmetrically.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß im mittleren Bereich des Brenners die Flammen weniger gekühlt werden als in den Randberei chen des Brenners, und es kommt trotz der geringeren Zufuhr an Se kundärluft zu einer vollständigen Verbrennung des Brenngases auch im mittleren Brennerbereich und daher zu einer Vermeidung eines CO-Ausstoßes des Brenners.This measure ensures that in the central area of the Brenners the flames are cooled less than in the marginal area the burner, and despite the lower supply of Se secondary air for complete combustion of the fuel gas too in the middle burner area and therefore to avoid a Burner CO emissions.

Weiter ergibt sich durch die vorgeschlagenen Maßnahmen der Vorteil einer den verschiedenen Bereichen des Brenners angepaßte Kühlung der Flammen. Dadurch werden einerseits eine vermehrte Bildung von NO_x und andererseits eine unvollständige Verbrennung vermieden.Furthermore, the proposed measures result in the advantage of cooling the flames adapted to the different areas of the burner. On the one hand, this prevents an increased formation of NO _x and, on the other hand, incomplete combustion.

Dadurch wird einerseits der Ausstoß von CO und unverbrannten Koh lenwasserstoffen wie auch der Ausstoß von NO_x vermieden.This avoids the emission of CO and unburned hydrocarbons as well as the emission of NO _x .

Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß die Zahl der Flammenkühlstäbe von Brennerstab zu Bren nerstab beziehungsweise von Brennerstabgruppe zu Brennerstabgruppe um einen abnimmt, wobei jedoch dem oder den mittleren Brennerstab beziehungsweise Brennerstäben mindestens drei Flammenkühlstäbe zu geordnet sind und die Anzahl an Flammenkühlstäben pro Brennerstab vorzugsweise auf maximal fünf begrenzt ist.It can be provided according to a further feature of the invention be that the number of flame cooling rods from burner rod to bren Standard staff or from burner staff group to burner staff group decreases by one, but with the central burner rod or rods or burner rods to at least three flame cooling rods are ordered and the number of flame cooling rods per burner rod is preferably limited to a maximum of five.

Dadurch ergibt sich eine sehr weitgehende Anpassung der Kühlung der Flammen an die in den entsprechenden Bereichen herrschenden Verhältnisse und damit eine sehr weitgehende Verminderung des ge samten Schadstoffausstoßes.This results in a very extensive adaptation of the cooling the flames to those in the relevant areas Conditions and thus a very extensive reduction of the ge total pollutant emissions.

Bei Brennern mit einer größeren Zahl von Brennerstäben können zum Beispiel je zwei Brennerstäbe zu einer Brennerstabgruppe zusammen gefaßt werden, in der die zu dieser Gruppe gehörenden Brennerstäbe mit der gleichen Anzahl von Flammenkühlstäben versehen sind. Dabei ergeben sich innerhalb der einzelnen Brennerstabgruppen im wesent lichen gleiche Verhältnisse.For burners with a larger number of burner rods can Example two burner rods together to form a burner rod group in the burner rods belonging to this group are provided with the same number of flame cooling rods. Here essentially arise within the individual burner rod groups same conditions.

Weiter kann vorgesehen sein, daß bei einer Anordnung von vier Flammenkühlstäben, in Längsrichtung des Brennerstabes gesehen, diese in einem Dreieck angeordnet sind, wobei an der den seitli chen Rändern des Brenners näheren Bereichen je zwei Flammenkühl stäbe übereinander angeordnet sind.It can further be provided that with an arrangement of four Flame cooling rods, seen in the longitudinal direction of the burner rod, these are arranged in a triangle, with the side areas around the edges of the burner, two flame coolers each rods are arranged one above the other.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die aufgrund eines etwas höheren Sekundär-Luftangebotes heißere Seite der Flammen stärker gekühlt wird als die andere, der Brennermitte zugekehrten Seite der Flammen.This way it is ensured that due to something higher secondary air supply hotter side of the flames stronger is cooled than the other side facing the center of the burner of the flames.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.

Dabei zeigen:Show:

Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Brenner im Querschnitt und Fig. 1 shows schematically a burner according to the invention in cross section and

Fig. 2 ein Schema für die Anordnung von Flammenkühlstäben bei Brennern mit einer unterschiedlichen Anzahl von Brennerstäben. Fig. 2 is a diagram for the arrangement of flame cooling rods in burners with a different number of burner rods.

Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Brenner mit fünf Brennerstäben 1. Bei diesem Brenner sind oberhalb der äußersten Brennerstäbe 1 jeweils fünf Flammenkühlstäbe 2 angeordnet. Dem mittleren Brenner stab 1 sind dabei drei Flammenkühlstäbe 2 und den beiden zwischen dem mittleren Brennerstab 1 und den äußersten Brennerstäben 1 lie genden Brennerstäben jeweils vier Flammenkühlstäbe 2 zugeordnet. Setzt man nun die Zahl der den äußersten Brennerstäben 1 zugeord neten Flammenkühlstäbe 2 mit n fest, so nimmt die Zahl der Flam menkühlstäbe 2, die dem nach innen zu benachbarten Brennerstab 1 zugeordnet ist, jeweils um 1 ab. The Fig. 1 schematically shows a burner with burner five bars 1. In this burner, five flame cooling rods 2 are arranged above the outermost burner rods 1 . The middle burner rod 1 are three flame cooling rods 2 and the two between the middle burner rod 1 and the outermost burner rods 1 lying burner rods each four flame cooling rods 2 are assigned. If you now set the number of flame cooling rods 2 assigned to the outermost burner rods 1 with n, then the number of flame cooling rods 2 , which is assigned to the burner rod 1 that is adjacent to the inside, decreases by 1.

Die Zahlen der Flammenkühlstäbe 2 pro Brennerstab 1 entsprechen daher von außen nach innen
n, (n-1) und (n-2).The numbers of flame cooling rods 2 per burner rod 1 therefore correspond from the outside in
n, (n-1) and (n-2).

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, sind die je vier, den zwischen dem mittleren und den äußersten Brennerstäben 1 angeordneten Bren nerstäben zugeordneten Flammenkühlstäbe 2 im Querschnitt in einem Dreieck angeordnet, wobei an den dem äußeren Rand des Brenners zu gekehrten Seiten der Brennerstäbe 1 je zwei Flammenkühlstäbe 2 übereinander angeordnet sind.As can be seen from Fig. 1, the four, the arranged between the middle and the outermost burner rods 1 Bren nerstäben associated flame cooling rods 2 are arranged in cross-section in a triangle, with the sides of the burner rods facing the outer edge of the burner 1 two flame cooling rods 2 are arranged one above the other.

Die Fig. 2 zeigt ein Schema für Brenner mit 2 bis 9 Brennerstä ben. Dabei sind den äußersten Brennerstäben 1 zumeist fünf Flam menkühlstäbe 2 zugeordnet. Lediglich bei Brennern mit nur zwei oder drei Brennerstäben 1 können den äußersten Brennerstäben 1 auch nur vier Flammenkühlstäbe 2 zugeordnet werden. Fig. 2 shows a scheme for burners with 2 to 9 Brennerstä ben. The outermost burner rods 1 are usually five flame cooling rods 2 assigned. Only in the case of burners with only two or three burner rods 1 can only four flame cooling rods 2 be assigned to the outermost burner rods 1 .

Bei diesem Schema nach der Fig. 2 geben die über den Brennerstä ben 1 angeführten Zahlen die Anzahl der diesen zugeordneten Flam menkühlstäbe an. Dabei stellen die in Klammern gesetzten Zahlen Wahlmöglichkeiten dar.In this scheme according to FIG. 2, the numbers given above the Brennerstä 1 indicate the number of these associated cooling rods. The numbers in brackets represent options.

Die Anordnung der Flammenkühlstäbe 2 kann dabei in der aus der Fig. 1 ersichtlichen Weise erfolgen.The arrangement of the flame cooling rods 2 can take place in the manner shown in FIG. 1.

Claims

1. Burner with a plurality of parallel burner rods, wherein a plurality of flame cooling rods are arranged above each burner rod, characterized in that the number of above each burner rod ( 1 ) is arranged th flame cooling rods ( 2 ) different from the number of ( 2 ) above the rest ( 1 ), the number of flame cooling rods ( 2 ) per burner rod ( 1 ) from the outer burner rods ( 1 ) against the middle burner rods ( 1 ) decreases too symmetrically.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the number of flame cooling rods (2) of Bren nerstab (1) to the burner rod (1) decreases by a, but the one or more middle burner rod or burner rods (1) at least three flame cooling rods (2 ) are assigned and the number of flame cooling rods ( 2 ) per burner rod ( 1 ) is preferably limited to a maximum of five.

3. Burner according to claim 1 or 2, characterized in that with an arrangement of four Flam menkühlstäben ( 2 ), seen in the longitudinal direction of the burner rod, which are arranged in a triangle, with each of the areas closer to the side edges of the burner two flame cooling rods ( 2 ) are arranged one above the other.