AT404399B

AT404399B - METHOD AND BURNER FOR BURNING IN PARTICULAR LIQUID FUELS

Info

Publication number: AT404399B
Application number: AT131796A
Authority: AT
Inventors: Andreas Kandler
Original assignee: Man B & W Diesel Ag
Priority date: 1995-08-26
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1998-11-25
Also published as: ATA131796A; CH691920A5; DE19531387A1; DE19531387C2

Description

AT 404 399 BAT 404 399 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen insbesondere flüssiger Brennstoffe, bei dem der Brennstoff mittels einer Zerstäuberdüse und unter Beimischung von Verbrennungsluft in einer Mischzone in einem inneren Mischrohr innerhalb eines Brennrohres verdampft wird, die Verbrennung des Brenn-stoffs/Luftgemisches innerhalb des Brennrohres in einer strömungstechnisch definierten Verbrennungszone vorgenommen wird und die Gemischaufbereitung durch außerhalb des Brennrohres rezirkulierende Rauchgase verbessert wird. Weiters betrifft die Erfindung einen Brenner, insbesondere für flüssige Brennstoffe mit einer eine Blendenöffnung aufweisenden Blendenanordnung, die eine vom Zuführungsrohr begrenzte Vorkammer und eine vom Brennrohr begrenzte Brennkammer voneinander trennt, mit einer in der Vorkammer angeordneten Zerstäuberdüse, aus welcher ein Brennstoffstrahl austritt, der durch die Blendenöffnung dem Brennraum zugeführt wird und dem Verbrennungsluft zur stöchiometrischen Verbrennung in einer Mischzone in einem inneren Mischrohr beigemischt wird, wobei die Gemischaufbereitung in der Mischzone durch am Umfang des Brennrohres verteilte Öffnungen, deren Wirkungsquerschnitt einstellbar ist, rezirkulie-rende Rauchgase verbessert wird.The invention relates to a method for burning, in particular, liquid fuels, in which the fuel is vaporized by means of an atomizing nozzle and with the addition of combustion air in a mixing zone in an inner mixing tube within a fuel tube, the combustion of the fuel / air mixture within the fuel tube in a fluidic manner defined combustion zone is carried out and the mixture preparation is improved by recirculating flue gases outside the combustion pipe. The invention further relates to a burner, in particular for liquid fuels, having an orifice arrangement which has an orifice opening and which separates an antechamber delimited by the feed pipe and a combustion chamber delimited by the combustion tube, with an atomizer nozzle arranged in the antechamber and from which a fuel jet emerges which passes through the Aperture opening is supplied to the combustion chamber and the combustion air is mixed for stoichiometric combustion in a mixing zone in an inner mixing tube, the mixture preparation in the mixing zone being improved by recirculating smoke gases through openings distributed around the circumference of the combustion tube, the cross-section of which can be adjusted.

Ein zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeigneter Brenner gattungsbildender Art ist beispielsweise aus der DE 40 09 222 A1 bekannt.A burner of the generic type suitable for carrying out such a method is known, for example, from DE 40 09 222 A1.

Bei diesem Brenner wird dem in die Brennkammer zentral über die Zerstäuberdüse eingesprühten Brennstoff in einer Mischzone Verbrennungsluft über eine Anzahl von den Brennstoffdurchlaß der Blendenanordnung umgebenden Öffnungen aus der Vorkammer zugeführt. Wie die DE 42 38 529 A1 zeigt, kann die Mischzone selbst sich innerhalb eines Mischrohres befinden. In diesem Fall bilden sich im Bereich des Stromabwärtig gelegenen Mischrohrendes im Betrieb eine Flammenfront aus, von der heiße Gase außerhalb des Mischrohres zu einer Rezirkulationsöffnung am stromaufwärts gelegenen Ende des Mischrohres zurückströmen.In this burner, the fuel sprayed into the combustion chamber centrally via the atomizing nozzle is supplied with combustion air from the prechamber in a mixing zone through a number of openings surrounding the fuel passage of the orifice arrangement. As DE 42 38 529 A1 shows, the mixing zone itself can be located within a mixing tube. In this case, a flame front is formed in the region of the downstream mixing tube end from which hot gases flow back outside the mixing tube to a recirculation opening at the upstream end of the mixing tube.

Bei den bekannten Brennern der gattungsbildenden Art ist weiterhin zur Einbringung von Rauchgasen aus dem Kesselraum in die Brennkammer das Brennrohr in dem der Blendenanordnung zugekehrten Bereich mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Öffnungen versehen. Durch das Zuführen der Verbrennungsluft in die Mischzone werden durch den dadurch erzeugten Unterdrück die Rauchgase aus dem Kesselraum angesaugt und der Mischzone zugeführt.In the known burners of the generic type, the fuel pipe is also provided with a plurality of openings distributed over the circumference in the area facing the orifice arrangement for introducing flue gases from the boiler chamber into the combustion chamber. By supplying the combustion air to the mixing zone, the flue gases are sucked out of the boiler room by the resulting negative pressure and fed to the mixing zone.

Indem man also im Kesselraum abgekühlte Rauchgase in den Verbrennungsluftstrom rezirkuliert, kann man die Verbrennungstemperatur bei Beibehalten der nahstöchiometrischen Verbrennung am einfachsten absenken und so die Stickoxidemission mindern.By recirculating cooled flue gases in the combustion air flow in the boiler room, the easiest way to lower the combustion temperature while maintaining near-stoichiometric combustion is to reduce the nitrogen oxide emission.

Insbesondere bei einem Brenner mit Mischrohr entstammen die ^zirkulierenden Rauchgase sowohl einer internen Rezirkulationszone als auch aus dem Kesselraum in Form einer kalten Rezirkulation. Aufgrund des damit verbundenen geringeren Wärmerückflusses vom heißen Bereich des Brennrohres zur Brennstoffdüse wird die Nacherwärmung der Düse nach Brennschluß begrenzt und damit die Schadstoffemission reduziert. Zusätzlich wird die Erwärmung des Zuführrohres und der darin enthaltenen Bauteile begrenzt, so daß Probleme des Brenners vermieden werden, die mit einer starken Erhitzung dieser Teile verbunden sind.In particular in the case of a burner with a mixing tube, the ^ circulating flue gases originate both from an internal recirculation zone and from the boiler room in the form of a cold recirculation. Due to the associated lower heat reflux from the hot area of the combustion tube to the fuel nozzle, the reheating of the nozzle after the flame is limited and thus the pollutant emission is reduced. In addition, the heating of the feed pipe and the components contained therein is limited, so that problems of the burner are avoided which are associated with excessive heating of these parts.

Der Umfang einer derartigen Flammenkühlung hat jedoch Grenzen. Wenn die Flamme zu stark unterkühlt wird, verringert sich die Rekombination von CO zu CÖ2, so daß die CO-Emission ansteigt. Zu niedrige Flammentemperaturen verschlechtern zudem die Flammenstabilität.However, the scope of such flame cooling has limits. If the flame is supercooled too much, the recombination of CO to CO 2 will decrease, so that the CO emission increases. Flame temperatures that are too low also impair the flame stability.

Im Falle eines Brenners mit Mischrohr kühlt eben das Mischrohr mit kälter werdenden Rezirkulationsga-sen ebenfalls aus und die Ölverdampfung läuft immer schleppender. Wegen der kegelförmigen Verteilung des Düsenstrahls reichert sich bei langsam verlaufender Ölverdampfung das Gemisch in dem Strömungsbereich an, der in den Rezirkulationsbereich einbezogen wird.In the case of a burner with a mixing tube, the mixing tube also cools down as the recirculation gases get colder and the oil evaporation runs more and more slowly. Because of the conical distribution of the jet, when the oil evaporation is slow, the mixture accumulates in the flow area that is included in the recirculation area.

Deshalb ist bereits der Versuch unternommen worden, eine Optimierung der Menge der aus dem Kesselraum ansaugbaren Rezirkulationsgasen vorzunehmen, in dem auch im Dauerbetrieb die wirksame Größe des zum Kesselraum hin offenen Rezirkulationsquerschnittes beispielsweise mittels Schieber wunschgemäß eingestellt werden kann. Sofern also die Temperatur der rezirkulierenden Rauchgase aus dem Kesselraum zu niedrig ist, ist es daher nötig, die aus dem Kesselraum angesaugte Abgasmenge zu verringern. Andererseits kann bei ausreichend hoher Abgastemperatur im Kesselraum die Rezirkulations-quote erhöht werden, wodurch sich aufgrund der oben bereits erwähnten Zusammenhänge besonders niedrige NOx-Anteile erreichen lassen.For this reason, attempts have already been made to optimize the amount of recirculation gases that can be sucked in from the boiler room, in which the effective size of the recirculation cross section open to the boiler room can be set as desired, for example by means of a slide, even in continuous operation. Therefore, if the temperature of the recirculating flue gases from the boiler room is too low, it is necessary to reduce the amount of exhaust gas drawn from the boiler room. On the other hand, if the flue gas temperature in the boiler room is sufficiently high, the recirculation rate can be increased, which means that particularly low NOx levels can be achieved due to the relationships already mentioned above.

Eine derartige Gemischaufbereitung ermöglicht einen innerhalb vom Brennrohr ablaufenden Verbrennungsprozeß mit totaler Verbrennung. Allerdings reagiert ein gattungsbildender Brenner empfindlich auf Kesselraumeigenschaften wie Geometrie, Undichtheiten der Kesselanlage oder Überdimensionierung.Such a mixture preparation enables a combustion process with total combustion to take place within the combustion tube. However, a generic burner is sensitive to boiler room properties such as geometry, leaks in the boiler system or oversizing.

In der EP 0 655 580 A2 wird vorgeschlagen, eine Mischeinrichtung derart zu verbessern, daß sie sich durch eine geringere ΝΟχ-Bildung auszeichnet. Dies soll gemäß der EP 0 655 580 A2 dadurch erreicht werden, daß ein zylindrischer Mantel aus dem Mischrohr herausragt und daß die ringförmige Stauscheibe 2EP 0 655 580 A2 proposes to improve a mixing device in such a way that it is distinguished by a lower ΝΟχ formation. According to EP 0 655 580 A2, this is to be achieved in that a cylindrical jacket protrudes from the mixing tube and that the ring-shaped baffle plate 2

AT 404 399 B mit radialen Schlitzen versehen sein soll. Die Verbrennungszone wird von einem inneren Flammrohr und einem äußeren Rezirkulationsrohr umgeben, wobei gemäß der Darstellung der Fig. 1 und 2 der EP 0 655 580 A2 das Rezirkulationsrohr eine Rezirkulation aus einem Kesselraum zuläßt.AT 404 399 B should be provided with radial slots. The combustion zone is surrounded by an inner flame tube and an outer recirculation tube, the recirculation tube permitting recirculation from a boiler room as shown in FIGS. 1 and 2 of EP 0 655 580 A2.

Aus der DE 42 37 086 A1 ist ein Vorschlag bekannt geworden, die Temperatur des Rezirkulationsgases aus dem Kesselraum in ausreichender Höhe zu halten. Dazu ist um das Brennrohr konzentrisch ein weiteres Rohr von größerem Durchmesser angeordnet, das mit seinem Innendurchmesser zusammen mit dem Außendruchmesser des Brennrohres einen Ringraum bildet, der stirnseitig geschlossen ist. Auf diese Weise kann mit Hilfe der Injektionswirkung der Verbrennungsluft im Brennrohr über die umfangsseitig angeordneten Öffnungen im Brennrohr Rauchgas aus dem Kesselraum in die Mischzone des Brennrohres einströmen, wobei das abgekühlte rezirkulierende Rauchgas bei der Durchströmung des Ringraumes entlang des Außendurchmessers des Brennrohres aufgeheizt wird.From DE 42 37 086 A1 a proposal has become known to keep the temperature of the recirculation gas from the boiler room at a sufficient level. For this purpose, a further pipe of larger diameter is arranged concentrically around the combustion tube, the inner diameter of which together with the outside diameter of the combustion tube forms an annular space which is closed at the end. In this way, with the help of the injection effect of the combustion air in the combustion tube, flue gas can flow from the boiler space into the mixing zone of the combustion tube via the openings arranged on the circumference of the combustion tube, the cooled, recirculating flue gas being heated as it flows through the annular space along the outside diameter of the combustion tube.

Jedoch haben Messungen gezeigt, daß bei einer derartigen Brennerkonfiguration Änderungen der wirksamen Größe des zum Kesselraum hin offenen Rezirkulationsquerschnittes, d.h. eine Verstellung der Öffnungsgröße, für die Beeinflussung der Rezirkulationstemperatur im Brennrohr im wesentlichen unwirksam bleiben.However, measurements have shown that with such a burner configuration, changes in the effective size of the recirculation cross-section open to the boiler room, i.e. an adjustment of the opening size remains essentially ineffective for influencing the recirculation temperature in the combustion tube.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art und einen Brenner zur Heißgaserzeugung zur Durchführung des Verfahrens derart zu verbessern, daß einerseits Einflüsse auch sehr unterschiedlicher Kesseiraumgeometrien, sowie Undichtheiten der Kesselanlagen wirkungslos sind und dennoch eine Einflußnahme auf Rezirkulationstemperatur durch Unterdrückung oder Erhöhung der äußeren Rezirkulation von Rauchgasen verbleibt.Proceeding from this, it is therefore the object of the present invention to improve a method of the type described at the beginning and a burner for hot gas generation for carrying out the method in such a way that, on the one hand, influences of very different kettle space geometries, and leaks in the boiler systems are ineffective and nevertheless influence the recirculation temperature by suppressing or increasing the external recirculation of flue gases.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, daß für die Verbesserung der Gemischaufbereitung Rauchgase direkt aus der Verbrennungszone kommend vom Mündungsbereich des Brennrohres mit einer außerhalb des Brennrohres vorgesehenen Rauchgasleiteinrichtung durch am Umfang des Brennrohres verteilte Öffnungen, deren Wirkungsquerschnitt in an sich bekannter Weise einstellbar ist, in die Mischzone innerhalb des Brennrohres rezirkuliert werden.This object is achieved in the method in that for improving the mixture preparation, flue gases coming directly from the combustion zone from the mouth region of the combustion tube with a flue gas guiding device provided outside the combustion tube through openings distributed around the circumference of the combustion tube, the cross section of which can be adjusted in a manner known per se , be recirculated into the mixing zone within the combustion tube.

Der Brenner der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß außerhalb des Brennrohres eine Rauchgasleiteinrichtung vom in Strömungsrichtung der Verbrennungszone folgenden Mündungsbereich des Brennrohres zu den am Umfang des Brennrohres verteilten Öffnungen führend vorgesehen ist, so daß die am Umfang des Brennrohres ^zirkulierenden Rauchgase direkt aus der Verbrennungszone kommend vom Mündungsbereich des Brennrohrs zurück in die Mischzone innerhalb des Brennrohres geführt werden.The burner of the invention is characterized in that a flue gas guiding device is provided outside of the combustion tube leading from the mouth region of the combustion tube following in the flow direction of the combustion zone to the openings distributed around the circumference of the combustion tube, so that the flue gases circulating on the circumference of the combustion tube ^ directly from the combustion zone coming from the mouth of the fuel pipe back into the mixing zone inside the fuel pipe.

Mit diesen Maßnahmen werden die Nachteile der bekannten Verfahren und Anordnungen vollständig vermieden.With these measures, the disadvantages of the known methods and arrangements are completely avoided.

Dadurch, daß die Vergasung des Brennstoffes in der Mischzone zwar wie bei bekannten, vorstehend beschriebenen Brennern ebenfalls durch Rezirkulation von Rauchgasen außerhalb des Brennrohres unterstützt wird, wird eine zusätzliche Reduktion der Stickoxidemission des Brenners sichergestellt und eine rußfreie Verbrennung mit hoher Effizienz erzielt. Im Gegensatz zum Stand der Technik werden jedoch für diese Außenrezirkulationen nicht die Rauchgase aus dem Kesselraum oder der unmittelbaren Umgebung verwendet, sondern Gase aus der Verbrennungszone kommend vom Mündungsbereich des Brennrohres außen am Brennrohr zurück in die Mischzone innerhalb des Brennrohres geführt.The fact that the gasification of the fuel in the mixing zone is also supported by recirculation of flue gases outside the combustion tube, as in known burners described above, ensures an additional reduction in the nitrogen oxide emission of the burner and achieves soot-free combustion with high efficiency. In contrast to the state of the art, however, the flue gases from the boiler room or the immediate vicinity are not used for these external recirculations, but gases coming from the combustion zone are led back from the mouth area of the combustion tube on the outside of the combustion tube back into the mixing zone within the combustion tube.

Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, daß insbesondere im Anfahrbetrieb die Brennerbauteile keine zu starke Abkühlung durch rezirkulierende Rauchgase in beispielsweise überdimensionierten Kesseln erfahren.These measures ensure that the burner components do not experience excessive cooling due to recirculating flue gases in, for example, oversized boilers, particularly during start-up.

Vor allem haben Messungen bestätigt, daß durch Reduzierung, bzw. Erhöhung der äußeren Rezirkula-tionsmenge durch die umfangsseitigen Öffnungen des Brennrohres die Verbrennungstemperatur im Brennrohr gezielt verringert, bzw. erhöht werden kann.Above all, measurements have confirmed that the combustion temperature in the combustion tube can be reduced or increased in a targeted manner by reducing or increasing the external recirculation quantity through the peripheral openings of the combustion tube.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Fortbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung entnehmbar.Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the subclaims and can be found in the example description below.

Nachstehend werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hiebei zeigen:Two preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show here:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen ersten erfindungsgemäßen Brenner; und Fig. 2 einen weiteren Längsschnitt durch einen zweiten erfindungsgemäßen Brenner.1 shows a longitudinal section through a first burner according to the invention. and FIG. 2 shows a further longitudinal section through a second burner according to the invention.

Der in Fig. 1 zugrunde liegende Blaubrenner enthält in bekannter Weise ein Zuführrohr 1, das eine als Verbrennungsluft-Bereitstellungskammer fungierende Vorkammer 2 umfaßt, in der sich ein koaxial angeordnete, von einer Brennstoffpumpe (nicht gezeigt) mit Brenstoff, vorzugsweise Heizöl beaufschlagbare Zerstäuberdüse 3 befindet.The blue burner on which FIG. 1 is based contains, in a known manner, a feed pipe 1 which comprises a prechamber 2 which acts as a combustion air supply chamber and in which there is a coaxially arranged atomizer nozzle 3 which can be supplied with fuel, preferably heating oil, by a fuel pump (not shown) .

Am vorderen Ende des Zuführrohres 1 ist eine die Vorkammer 2 begrenzende Blendenanordnung 4 vorgesehen, die Blendenöffnungen 5 aufweist, über diese Brennstoff und Verbrennungsluft nach vorne austreten können. 3At the front end of the feed pipe 1 there is an orifice arrangement 4 which delimits the antechamber 2 and which has orifices 5 through which fuel and combustion air can escape to the front. 3rd

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Von der Blendenanordnung 4 steht nach vorne ein Mischrohr 6 ab, das über die Blendenöffnungen 5 mit Verbrennungsluft und Brennstoff beaufschlagt wird und die Mischzone 11 umfaßt. Das Mischrohr 6 widerum ist von einem koaxialen Brennrohr 7 umgeben, das vom Zuführrohr 1 nach vorne absteht und eine die Verbrennungszone bildende Brennkammer 8 begrenzt.A mixing tube 6 protrudes forward from the diaphragm arrangement 4 and is supplied with combustion air and fuel via the diaphragm openings 5 and comprises the mixing zone 11. The mixing tube 6 is in turn surrounded by a coaxial fuel tube 7 which projects forward from the feed tube 1 and delimits a combustion chamber 8 which forms the combustion zone.

Das Mischrohr 6 ist in bekannter Weise mittels Haltelaschen (nicht gezeigt) starr an der Blendenanordnung 4 befestigt, wobei die Haltelaschen als Distanzelemente für einen Rezirkulationsquerschnitt 9 fungieren. Zwischen dem hinteren Ende des Brennrohres 7 und dem benachbarten vorderen Ende des Zuführrohres 1 ist ebenfalls ein Rezirkulationsquerschnitt in Fom von am Umfang des Brennrohres 7 verteilten Öffnungen 10 vorgesehen.The mixing tube 6 is rigidly attached to the diaphragm arrangement 4 in a known manner by means of retaining straps (not shown), the retaining straps functioning as spacer elements for a recirculation cross section 9. Between the rear end of the fuel tube 7 and the adjacent front end of the feed tube 1 there is also a recirculation cross section in the form of openings 10 distributed around the circumference of the fuel tube 7.

Um die weiter oben bereits genannte Erhöhung bzw. Absenkung der Rezirkulationsquote zu ermöglichen, ist die Breite des zum Kesselraum 12 hin offenen Rezirkulationsquerschnittes 10 z. B. mittels einer relativen Verstellung des Brennrohres 7 zum Stützrohr 1 einstellbar (nicht gezeigt).In order to enable the above-mentioned increase or decrease in the recirculation rate, the width of the recirculation cross-section 10 that is open towards the boiler room 12 is z. B. adjustable by means of a relative adjustment of the fuel tube 7 to the support tube 1 (not shown).

Um das Brennrohr 7 ist konzentrisch unter Bildung eines Ringkanals 13 ein weiteres Mantelrohr 14 starr am Zuführrohr 1 befestigt angeordnet, so daß der Ringkanal 13 an der dem Zuführrohr 1 zugekehrten Stirnseite geschlossen ist und das Mantelrohr 14 den Mündungsbereich des Brennrohres 7 um die Länge L überdeckt.Around the fuel tube 7, another jacket tube 14 is arranged rigidly attached to the feed tube 1 concentrically to form an annular channel 13, so that the annular channel 13 is closed on the end face facing the feed tube 1 and the jacket tube 14 covers the mouth region of the fuel tube 7 by the length L. .

Im vorliegenden Falle ist die Länge L des Überstandes des Mantelrohres 14 in vorteilhafter Weise so gewählt, daß der Flammkegel 15 aus dem Mündungsbereich des Brennrohres 7 die innere Mantelfläche 16 des Mantelrohres 14 erreicht. Diese Maßnahme bietet als besonderen Vorteil, daß außschließlich nur Rauchgase aus dem Mündungsbereich des Brennrohres 7, nicht aber eventuell geringe Mengen von Rauchgas aus dem Kesselraum rezirkuliert werden.In the present case, the length L of the protrusion of the casing tube 14 is advantageously chosen so that the flame cone 15 reaches the inner jacket surface 16 of the casing tube 14 from the mouth region of the fuel tube 7. This measure has the particular advantage that only only flue gases from the mouth area of the combustion tube 7, but not possibly small amounts of flue gas, are recirculated from the boiler room.

Messungen der Rezirkulationstemperatur im Rezirkulationsbereich vor der Blende 4 in Abhängigkeit von der Rezirkulationsmenge durch die Rauchgasleiteinrichtung 13, 14 und der Länge L des Überstandes des Mantelrohres 14 haben gezeigt, daß bei einer Länge L von 15 % bis 20 % der Länge des Brennrohres 7 sich bereits eine deutliche Einflußnahme auf die Rezirkulationstemperatur einstellt, wenn die Rauchgasrezir-kulationsmenge durch die Rauchgasleiteinrichtung 13,14 unterdrückt oder erhöht wird, bei kürzerem Mantelrohr 14 ist diese Einflußnahme meßtechnisch kaum zu sehen.Measurements of the recirculation temperature in the recirculation area in front of the orifice 4 as a function of the amount of recirculation through the flue gas guiding device 13, 14 and the length L of the overhang of the casing tube 14 have shown that with a length L of 15% to 20% of the length of the fuel tube 7 already sets a clear influence on the recirculation temperature when the amount of flue gas recirculation is suppressed or increased by the flue gas guiding device 13, 14; in the case of a shorter jacket tube 14, this influence can hardly be seen in terms of measurement technology.

Deshalb ist in besonders vorteilhafter Weise das Mantelrohr 14 um 15 % bis 20 % länger als das Brennrohr 7 auszubilden.Therefore, in a particularly advantageous manner, the casing tube 14 is 15% to 20% longer than the fuel tube 7.

Dabei ist zu erwähnen, daß die Länge des Brennrohres 7 allgemein so gewählt ist, das ein vollständiger Ausbrand erreicht ist, insbesondere der SauerstoffanteiI weniger als 3 % beträgt.It should be mentioned that the length of the fuel tube 7 is generally chosen so that a complete burnout is achieved, in particular the oxygen content is less than 3%.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brenners gezeigt, der sich jedoch vom ersten Ausführungsbeispiel nur durch die Ausbildung der Rauchgasleiteinrichtung unterscheidet, so daß alle entsprechenden Teile auch die gleichen Bezugszeichen aufweisen.2 shows a further embodiment of a burner according to the invention, which differs from the first embodiment only in the design of the flue gas guide device, so that all corresponding parts also have the same reference numerals.

Die Rauchgasleiteinrichtung 17,18 ist hier in Form von mehreren parallel zur Brennrohrachse verlaufenden Röhren 17, die einerseits im Mündungsbereich des Brennrohres 7 Rauchgas aufnehmen und andererseits in einen die Öffnungen 10 des Brennrohres 7 umgebenden Sammelraum 18 münden, ausgebildet.The flue gas guiding device 17, 18 is here in the form of a plurality of tubes 17 running parallel to the axis of the fuel tube, which on the one hand receive flue gas in the mouth region of the fuel tube 7 and on the other hand open into a collecting space 18 surrounding the openings 10 of the fuel tube 7.

In zweckmäßiger Weise sind die Röhren 17 einerseits in Richtung des Mündungsbereiches des ßrennrohres 7 abgewinkelt ausgeführt. Für die Länge L des Überstandes der Röhren 17 über dem Mündungsbereich des Brennrohres 7 gilt das gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel.Conveniently, the tubes 17 are angled on the one hand in the direction of the mouth of the ßrennrohres 7. The same applies to the length L of the projection of the tubes 17 over the mouth region of the combustion tube 7 as in the first exemplary embodiment.

Vorstehend sind zwar zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, ohne daß jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll.Although two preferred exemplary embodiments of the invention have been explained in more detail above, this is not intended to imply any limitation.

Neben den Prozessen der Zerstäubung des Heizöls über die Zerstäuberdüse 3, der Verdampfung der Öltröpfchen und gleichförmigen Vermischung von verdampften Brennstoff und Verbrennungsluft in der Mischzone 11 und der Verbrennung des Ölgas-/Luftgemisches in einer strömungstechnisch definierten Verbrennungszone 8 werden aufgrund der Injektorwirkung der Verbrennungsluft über den Rezirkulationsquerschnitt 9 des Mischrohres 6 Verbrennungsprodukte aus dem Brennrohr 7 angesaugt und dem Mischrohr 6 zugeführt. Gleichzeitig werden über den Rezirkulationsquerschnitt 10 des Brennrohres 7 durch die Rauchgasleiteinrichtung 13,14 oder 17,18 Verbrennungsprodukte aus dem Mündungsbereich des Brennrohres 7 angesaugt und dem Brennrohr 7, bzw. dem Mischrohr 6 zugeführt. Aufgrund dieser Rezirkulation von Verbrennungsprodukten lassen sich der Sauerstoffpartialdruck und damit die Reaktionstemperaturen senken, wodurch der NOx-Anteil der Abgase abgesenkt wird. Gleichzeitig liefern die rezirkulie-renden Abgase die Energie, die zur Erzielung einer optimalen Gemischaufbereitung benötigt wird. Die Temperatur der Rauchgase, die über die Rauchgasleiteinrichtung 13, 14 oder 17, 18 angesaugt werden, ist, da diese im Gegensatz zu bisher bekannten Brennern nicht aus dem Kesselraum kommen, nie so niedrig, daß die Stabilität der Verbrennung gefährdet sein könnte. Andererseits kann bei ausreichend hoher Abgastemperatur die Rezirkulationsquote erhöht werden, wodurch sich aufgrund der oben bereits erwähn- 4In addition to the processes of atomizing the heating oil via the atomizer nozzle 3, the evaporation of the oil droplets and uniform mixing of evaporated fuel and combustion air in the mixing zone 11 and the combustion of the oil gas / air mixture in a fluidically defined combustion zone 8, the combustion air via the Recirculation cross section 9 of the mixing tube 6 combustion products sucked out of the fuel tube 7 and fed to the mixing tube 6. At the same time, combustion products are sucked in through the recirculation cross section 10 of the combustion tube 7 through the flue gas guiding device 13, 14 or 17, 18 from the mouth area of the combustion tube 7 and fed to the combustion tube 7 or the mixing tube 6. Due to this recirculation of combustion products, the oxygen partial pressure and thus the reaction temperatures can be reduced, as a result of which the NOx portion of the exhaust gases is reduced. At the same time, the recirculating exhaust gases provide the energy required to achieve an optimal mixture preparation. The temperature of the flue gases, which are sucked in via the flue gas guiding device 13, 14 or 17, 18, is never so low that, unlike previously known burners, they do not come from the boiler room so that the stability of the combustion could be endangered. On the other hand, if the exhaust gas temperature is sufficiently high, the recirculation rate can be increased, which is due to the above-mentioned 4

Claims

AT 404 399 B let correlations achieve particularly low NOx levels. 1. A method for burning in particular liquid fuels, in which the fuel is evaporated by means of an atomizing nozzle (3) and with the addition of combustion air in a mixing zone (11) in an inner mixing tube (6) within a combustion tube (7), the combustion of Fuel / air mixture is carried out within the combustion tube (7) in a fluidically defined combustion zone (8) and the mixture preparation is improved by flue gases recirculating outside the combustion tube (7), characterized in that, for the improvement of the mixture preparation, smoke gases directly from the combustion zone (8) coming from the mouth area of the combustion tube (7) with a flue gas guiding device (13, 14; 17, 18) provided outside the combustion tube (7) through openings (10) distributed on the circumference of the combustion tube (7), the cross section of which is known per se Is adjustable in the mixing zone (11) within the combustion tube (7) be recirculated.

2. A method for burning in particular liquid fuels according to claim 1, characterized in that as a flue gas guiding device (13, 14) surrounding the complete combustion tube (7) with the formation of a substantially concentric annular channel (13), the mouth region of the combustion tube (7) , the mixing zone (11) against the boiler chamber (12) sealing jacket tube (14) is used.

3. A method for burning in particular liquid fuels according to claim 1, characterized in that as a flue gas guiding device (17, 18) a plurality of tubes (17) extending parallel to the axis of the fuel tube, which extend on the one hand into the mouth region of the fuel tube (7) and on the other hand into a peripheral opening (10) of the combustion pipe (7) surrounding the collecting space (18) are designed to be used.

4. Burner, in particular for liquid fuels, having an orifice arrangement (4) which has an orifice opening (5) and which separates an antechamber (2) delimited by the feed pipe (1) and a combustion chamber (8) delimited by the combustion pipe (7), with one arranged in the antechamber (2), from which a fuel jet emerges, which is fed through the orifice (5) to the combustion chamber (8) and the combustion air for stoichiometric combustion in a mixing zone (11) in an inner mixing tube (6 ) is admixed, the mixture preparation in the mixing zone (11) being improved through recirculating flue gases through openings (10) distributed around the circumference of the combustion tube (7), the cross section of which can be adjusted, characterized in that outside the combustion tube (7) a flue gas guiding device ( 13, 14; 17, 18) from the mouth region of the combustion tube (7) following in the flow direction of the combustion zone (8) to that on the circumference of the combustion tube (7) distributed openings (10) is provided so that the flue gases circulating on the circumference of the combustion tube (7) ^ come directly from the combustion zone (8) from the mouth region of the combustion tube (7) back into the mixing zone (11) inside the combustion tube (7) are performed.

5. Burner, in particular for liquid fuels according to claim 4, characterized in that the combustion tube (7) is concentrically surrounded by a jacket tube (14) to form an annular channel (13), the annular channel (13) on the the feed tube (1st ) facing end is completed opposite the boiler room (12) and the casing tube (14) covers at least the mouth region of the fuel tube (7) by a length (L).

6. Burner, in particular for liquid fuels according to claim 4, characterized in that the flue gas guiding device (17, 18) in the form of a plurality of tubes (17) which run essentially parallel to the axis of the fuel tube and which on the one hand receive flue gases in the mouth region of the fuel tube (7) and on the other hand, lead into a collecting space (18) surrounding the openings (10) of the fuel tube (7).

7. burner, in particular for liquid fuels according to claim 5 and 6, characterized in that the flue gas guide device (13, 14; 17, 18) by a length (L) of 15% to 20% of the length of the fuel tube (7) over the Mouth area of the fuel pipe (7) is protruding. 5 AT 404 399 B

8. Burner, in particular for liquid fuels according to claim 6, characterized in that the tubes (17) at the suction end in the direction of the mouth region of the combustion tube (7) are angled. Including 2 sheets of drawings 6