DE2538134C2 - Oil burner - Google Patents
Oil burnerInfo
- Publication number
- DE2538134C2 DE2538134C2 DE19752538134 DE2538134A DE2538134C2 DE 2538134 C2 DE2538134 C2 DE 2538134C2 DE 19752538134 DE19752538134 DE 19752538134 DE 2538134 A DE2538134 A DE 2538134A DE 2538134 C2 DE2538134 C2 DE 2538134C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- air
- fuel
- outer cylinder
- vortex
- inner cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 26
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 10
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 10
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/34—Feeding into different combustion zones
- F23R3/346—Feeding into different combustion zones for staged combustion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
Description
- daß die Luftzufuhröffnungen (7,9,108,110) im AußenE-ylinder (1,101) lediglich im Bereich, der das stromabwärtige Ende des Innenzylinders (2, 102) umgibt, sowie stromab von diesen in einem Abstand, der mindestens so groß wie der Durchmesser des Außenzylinders (1, 101) ist, vorgesehen sind,- That the air supply openings (7,9, 108,110) in the outer cylinder (1, 101) only in the area that surrounds the downstream end of the inner cylinder (2, 102) , and downstream of these at a distance that is at least as large as the diameter of the outer cylinder (1, 101) is provided,
- daß in die Luftzufuhröffnungen (7,9,108,110) zylindrische Tüllen (8, 10, 109, 111) eingesetzt sind,- That in the air supply openings (7,9, 108,110) cylindrical nozzles (8, 10, 109, 111) are used,
- daß die Wirbler (5, 5a, 5b, 105) für Primärluft einen Drehsinn haben, der demjenigen des Wirbiers (6,107) für Sekundärluft entgegengesetzt ist und- That the vortex (5, 5a, 5b, 105) for primary air have a sense of rotation which is opposite to that of the vortex (6, 107) for secondary air and
- daß die Wirbler (5, 5a, Sb. 105) für Primärluft und die jeweils zugeordneten Brennstoffdüsen (4, 4a, 4b, 104) auf ein Luftverhältnis von nicht mehr als 0,4 eingestellt sind.- That the vortex (5, 5a, Sb. 105) for primary air and the respectively assigned fuel nozzles (4, 4a, 4b, 104) are set to an air ratio of not more than 0.4.
Die Erfindung betrifft einen ölbrenner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to an oil burner according to the Generic term of the claim.
Aus der US-PS 29 51 339 ist bereits ein derartiger Brenner bekannt, der aus einem Außenzylinder und einem Innenzylinder besteht, wobei sich an der Rückwand des Außenzylinders jeweils von einem Wirbler für Primärluft umgebende Brennstoffdüsen befinden und am stromabwärtigen Ende des Innenzylinders ein Luftwirbler angeordnet ist. Weitere Luftzufuhröffnungen befinden sich gleichmäßig verteilt im Außen- und Innenzylinder. From US-PS 29 51 339 such a burner is already known, which consists of an outer cylinder and a Inner cylinder consists, with a vortex for primary air on the rear wall of the outer cylinder surrounding fuel nozzles are located and at the downstream end of the inner cylinder an air swirler is arranged. Further air supply openings are evenly distributed in the outer and inner cylinder.
Ein derartiger Brenner weist keine Trennung zwischen einer primären und sekundären Verbrennungszone auf.Such a burner has no separation between a primary and secondary combustion zone on.
Ferner ergibt sich durch die Anordnung der kleinen, gleichmäßig verteilten Luftzufuhröffnungen eine entsprechend lange Verbrennungszone, in der, da das Luftdurchdringungsvermögen durch die Löcher gering ist, die Vermischung des Luft-Brennstoff-Gemisches nur unvollständig erfolgt.Furthermore, the arrangement of the small, evenly distributed air supply openings results in a corresponding one long combustion zone, in which, since the air permeability through the holes is low, the mixing of the air-fuel mixture is incomplete.
In der US-PS 26 38 745 und der US-PS 36 43 430 sind zwar Brenner mit primären und sekundären Verbrennungszonen beschrieben, jedoch ist der Übergang zwischen den beiden Zonen kontinuierlich.In US-PS 26 38 745 and US-PS 36 43 430 are burners with primary and secondary combustion zones described, but the transition between the two zones is continuous.
Die US-PS 36 43 430 weist zwar innerhalb eines Außenzylinders einen kurzen Innenzylinder und in der Rückwand des von beiden begrenzten Ringraumes von je einem Wirbler umgebende Brennsioffdüscn auf, jedoch sind beide Zylinder mit kurz aufeinanderfolgenden Luftzufuhröffnungen versehen.The US-PS 36 43 430 has a short inner cylinder and in the inside of an outer cylinder The rear wall of the fuel nozzle, which is bounded by both of them, is surrounded by a vortex nozzle, however Both cylinders are provided with air supply openings in quick succession.
Die US-PS 26 38 745 zeigt einen ölbrenner mit lediglich einem einzigen Innenzylinder. Die Brennstoffzufuhr erfolgt mittels einer an der Rückwand angeordneten Düse, wobei die Brennstoff-Luftvermischung mittels im Zylinder in drei abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen angeordneten tangentialen Leitvorrichtungen in Verbindung mit weiteren Durchlässen erfolgt Diese Art der Vermischung erweist sich ebenfalls als unzureichend und führt zu einem hohen Rauch- und Stickoxydgehalt des Abgases.The US-PS 26 38 745 shows an oil burner with only a single inner cylinder. The fuel is supplied by means of a mounted on the rear wall Nozzle, whereby the fuel-air mixture means in the cylinder in three alternating in opposite Directions arranged tangential guide devices in connection with further passages takes place This type of mixing also proves to be insufficient and leads to a high level of smoke and Nitrogen oxide content of the exhaust gas.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen ölbrennerThe object of the invention is therefore an oil burner
ίο eingangs genannter Art so auszubilden, daß sowohl die Rauch- als auch die Stickoxyd-Emission vermindert ist.ίο to train the type mentioned in such a way that both the Smoke and nitrogen oxide emissions are reduced.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebenen Merkmale. This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of the claim.
Da mehrere Brennstoffdüsen, umgeben von Wirblern für Primärluft, in der Rückwand des Außenzylinders angeordnet sind und der Wirbler für Sekundärluft am stromabwärtigen Ende des Innenzylinders einen der Primärluftwirblern entgegengesetzten Drehsinn aufweist, ergibt sich, unterstützt durch die definiert angebrachten Luftzufuhröffnungen im Außenzylinder eine äußerst gutfj Durchmischung von Luft und Brennstoff.There are several fuel nozzles, surrounded by vortices for primary air, arranged in the rear wall of the outer cylinder and the swirler for secondary air at the downstream end of the inner cylinder is one of the Primary air vortex has opposite direction of rotation, results, supported by the defined attached Air supply openings in the outer cylinder ensure an extremely good mixing of air and fuel.
Die primäre Verbrennungszone beschränkt sich nur auf den Ringraum zwischen Außen- und Innenzylinder und weist ein Luftverhältnis von maximal 0,4 auf, wodurch die Zündbarkeit, die Verbrennungsstabilität und der Wirkungsgrad erhöht werden können.The primary combustion zone is limited to the annular space between the outer and inner cylinder and has an air ratio of at most 0.4, which improves ignitability, combustion stability and the efficiency can be increased.
Außerdem werden hier Luft und Brennstoff bei reicher Mischung gut gemischt, die Verbrennungstempe-In addition, air and fuel are mixed well here with a rich mixture, the combustion temperature
jo raturen niedrig gehalten und die NOx-Ausbildung verringert. jo temperatures are kept low and NOx formation is reduced.
Weiterhin mischt sich das Gasgemisch aus der primären Verbrennungszone mit der Sekundärluft vom Wirbler am stromabwärtigen Ende des Innenzylinders undFurthermore, the gas mixture from the primary combustion zone mixes with the secondary air from the vortex at the downstream end of the inner cylinder and
mit der von den Öffnungen des Außenzylinders gelieferten Luft gut durch. Die sich ergebende Mischung brennt unter Bedingungen einer mageren Mischung. Folglich wird der Rauch verringert und die NOx-Emission wird auf niedrigem Wert gehalten.with the air supplied from the openings of the outer cylinder. The resulting mixture burns under lean mix conditions. As a result, the smoke is reduced and the NOx emission is reduced kept at a low level.
-to Die Erfindung soll durch drei Ausführungsbeispiele nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigt-to the invention is intended through three exemplary embodiments will be explained below with reference to the drawings. It shows
F i g. 1 einen Längsschnitt eines Brenners nach der Erfindung gemäß der Linie HI-IlI in der F i g. 2;F i g. 1 shows a longitudinal section of a burner according to the invention along the line HI-III in FIG. 2;
F i g. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie IV-IV in der Fig.l;F i g. 2 shows a cross section along the line IV-IV in Fig.l;
Fig.3 einen Längsschnitt eines weiteren Brenners
nach der Erfindung gemäß der Linie V-V in F i g. 4;
F i g. 4 einen Querschnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 3;3 shows a longitudinal section of a further burner according to the invention along the line VV in FIG. 4;
F i g. 4 shows a cross section along the line VI-VI in FIG. 3;
F i g. 5 einen Längsschnitt eines weiteren Brenners nach der Erfindung.F i g. 5 shows a longitudinal section of a further burner according to the invention.
Die F i g. I und 2 zeigen einen Außenzylinder 1 und einen Innenzylinder 2, der koaxial im Außenzylinder 1 angeordnet ist. Die beiden Zylinder bilden zwischen sich einen ringförmigen Raum 3. Mehrere Brennstoffdüsen (öleinspritzventile) 4 sind auf einem Kreis gleichmäßig verteilt in der Rückwand des Ringraumes 3 angeordnet, umgeben von der gleichen Zahl von Wirblern 5 für Pri-The F i g. I and 2 show an outer cylinder 1 and an inner cylinder 2, which is coaxial in the outer cylinder 1 is arranged. The two cylinders form an annular space 3 between them. Several fuel nozzles (oil injection valves) 4 are evenly distributed on a circle in the rear wall of the annular space 3, surrounded by the same number of vortices 5 for pri-
bo märluft, wobei die Blätter der Wirbler alle in derselben Richtung umwälzen. Am stromabwärtigen Ende des Innen/.ylinders 2 befindet sich ein Wirbler 6 für Sekundärluft, dessen Blätter in der entgegengesetzten Richtung drehen. Für die Sekundärluft gehen mehrere Luftzu-bo märluft, with the leaves of the vortex all in the same Overturn direction. At the downstream end of the inner cylinder 2 there is a vortex 6 for secondary air, its blades in the opposite direction turn. There are several air inlets for the secondary air
M fuhröffnungen 7 durch den Wandungsteil des Außenzylinders 1 hindurch, der das siromabwärtige Ende des Innen/.ylinders 2 umgibt. |cdc Luftzufuhröffnung 7 ist mit einer Tülle 8 versehen. Gleiche Öffnungen 9 für dieM drive openings 7 through the wall part of the outer cylinder 1 through which the downstream end of the Inside / cylinder 2 surrounds. | cdc air supply opening 7 is provided with a spout 8. Same openings 9 for the
Verdünnungsluft befinden sich im Außenzylinder stromab in einem Abstand, der mindestens so groß ist wie der Durchmesser des Außenzylinders hinter den Luftzufuhröffnungen 7 für Sekundärluft Jede öffnung 9 ist mit einer Tülle 10 versehen. In der Nähe des Wirbiers für die Sekundärverbrennungsluft befindet sich ein Wasseroder Dampfeinspritzer 11. Ein Wasser- oder Dampizuführrohr ist an einem Ende mi1 dem Einspritzer 11 und am anderen Ende mit einer nicht dargestellten Pumpe verbunden.Dilution air is located downstream in the outer cylinder at a distance that is at least as large as the diameter of the outer cylinder behind the air supply openings 7 for secondary air. Each opening 9 is provided with a grommet 10. In the vicinity of the Wirbiers for the secondary combustion air, a water or steam injector 11 is a water or Dampizuführrohr is connected at one end mi 1 to the injector 11 and at the other end with a non-illustrated pump.
An den Wandungen des Außenzylinders 1 und des Innenzylinders 2 befinden sich, mit Ausnahme der öffnungen 7 für die Sekundärverbrennungsluft und der öffnungen 9 für die Verdünnungsluft, an bestimmten Stellen, keine Löcher.With the exception of the openings, there are located on the walls of the outer cylinder 1 and the inner cylinder 2 7 for the secondary combustion air and the openings 9 for the dilution air, at certain points Places, not holes.
Gleichzeitig mit dem Einspritzen von flüssigem Brennstoff durch die Einspritzventile 4 liefe-n die Wirbler 5 für Primärluft, die die einzelnen Ventile umgeben. Luft zum Verbrennen in einer solchen Menge, daß sich im Ringraum 3 ein Luftverhäitnis von nicht mehr als 0,4 ergibt.Simultaneously with the injection of liquid fuel through the injection valves 4, the swirlers would run 5 for primary air that surrounds the individual valves. Air for combustion in such an amount that there is an air ratio in the annular space 3 of not more than 0.4 results.
Der Wirbler 6 und die Luftzufuhröffnungen 7 liefern Luft in einer solchen Menge, daß in der sekundären Verbrennungszone ein Luftverhältnis von 1.05 bis 1.30, gemeint ist das Verhältnis von zugeführter Luft zu theoretischer, für die Verbrennung notwendiger Luft, herrscht.The swirler 6 and the air supply openings 7 supply air in such an amount that in the secondary Combustion zone an air ratio of 1.05 to 1.30, meaning the ratio of supplied air to theoretical, for the combustion of the air necessary.
Der Wert von 13 wird erst in der Verdünnungszone durch die Luftzufuhröffnungen 9 für die Verdünnungsluft überschritten.The value of 13 is only achieved in the dilution zone through the air supply openings 9 for the dilution air exceeded.
Bei der Verbrennung von schwerem Heizöl wird vom Einspritzer 11 Wasser oder Dampf zugegeben.When burning heavy fuel oil, water or steam is added by the injector 11.
Der Brenner arbeitet in folgender Weise:The burner works in the following way:
Der ringförmige Raum 3, der von den Wirblern 5 mit Primärluft versorgt wird, weist ein Luftverhältnis von nicht mehr als 0.4 auf. Dieser Raum, stellt eine Zone 15 dar, in der die gasförmige Mischung mit einer hohen Brennstoffkonzentration unvollständig verbrennt. In dieser Zone wird der unverbrannte Teil des flüssigen Brennstoffs durch Hitze vergast.The annular space 3, which is supplied with primary air by the turbulators 5, has an air ratio of no more than 0.4. This space represents a zone 15 in which the gaseous mixture with a high Fuel concentration burns incompletely. In this zone the unburned part of the liquid becomes Fuel gasified by heat.
Zum unvollständig verbrannten Gas wird vom Wirbler 6 für Sekundärluft am stromabwärtigen Ende des Innenzylinders 2 und durch die Luftzufuhröffnungen 7 Luft zugegeben.For the incompletely burned gas is the vortex 6 for secondary air at the downstream end of the Inner cylinder 2 and 7 air added through the air supply openings.
Somit entsteht im Raum hinter dem stromabwärtigen Ende des Innenzylinders 2 eine Zone 16, in der eine gasförmige Mischung mit einer niedrigen Brennstoffkonzentration vollständig verbrannt wird.Thus, in the space behind the downstream end of the inner cylinder 2, a zone 16 is created in which a gaseous mixture with a low fuel concentration is completely burned.
Da die Richtung, in der die Blätter des Wirbiers 6 für Sekundärluft umwälzen, zur Drehrichtung der Blätter der Wirbler 5 für Primärluft entgegengesetzt ist, mischt sich das Brennstoff-Luft-Gemisch der PrimärverDrennungszone 15 gut mit der Sekundärluft.Since the direction in which the leaves of the vortex 6 circulate for secondary air, the direction of rotation of the leaves the swirler 5 for primary air is opposite, the fuel-air mixture of the primary combustion zone mixes 15 good with the secondary air.
Die Vermischung wird noch verstärkt, da die Luftzufuhröffnungen 7 für Sekundärluft zum stromabwärtigen Ende des Innenzylinders 2 mit Hilfe der Tüllen 8 konzentrisch sind, wodurch die Luftdurchdringung zur Mittelachse hin vergrößert wird. Das vom Einspritzer 11 gelieferte Wasser oder der eingespritzte Dampf werden von den Verbrennungsluftströmungen geführt und bauen eine reduzierende Atmosphäre auf.The mixing is intensified because the air supply openings 7 for secondary air to the downstream End of the inner cylinder 2 with the help of the grommets 8 are concentric, whereby the air penetration to the central axis is enlarged towards. The water or the injected steam supplied from the injector 11 become guided by the combustion air currents and build up a reducing atmosphere.
Weil H2O zusanimen mit den Wirbelluftströmen geliefert wird, werden Wassertröpfchen in das Außengebiet des Vei'brenrUingsraumes geblasen. Auf diese Weise wird Kohlenwasserstoff des Brennstoffs durch H2O zu CO oder CC)2 und 112 umgewandelt, was einer Vergasung des Brennstoffs gleich kommt. Da die Reaktion endo-lherm verlAiift. und der unvcrbrannle Teil und der Kohlenstoff aus der primären Verbrennungszone mit Luft verbrannt werden, kann die sich ergebende Hitze genutzt werden. Diese Reaktionswärme dient zum Vergasen und zum Verringern der Rauch- wie auch der NOx-Emission.Because H2O is supplied together with the eddy air currents, water droplets are blown into the outer area of the combustion chamber. In this way, the hydrocarbons in the fuel are converted to CO or CC) 2 and 112 by means of H2O, which is equivalent to gasifying the fuel. As the reaction proceeds endo-lherm. and the non-burnable portion and carbon from the primary combustion zone are burned with air, the resulting heat can be used. This heat of reaction is used to gasify and reduce smoke and NOx emissions.
An die sekundäre Verbrennungszone schließt sich stromabwärts die Verdünnungszone an. Die Verdünnungsluft strömt durch die Luftzufuhröffnungen 9, wobei das Durchdringungsvermögen der Luft durch dieThe secondary combustion zone is followed by the dilution zone downstream. The dilution air flows through the air supply openings 9, the permeability of the air through the
lu Tüllen 10 vergrößert wird.lu spouts 10 is enlarged.
Die Verdünnungsluft mischt sich mit dem Gas der sekundären Verbrennungszone und kühlt dieses rasch
ab.
Während das Einspritzen von Wasser oder Dampf bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch eine Düse
erfolgt, wird der Brennstoff von einer Ringleitung zusammen mit der Luft in den Verbrennungsraum gegeben.
Es ist aber auch möglich das Wasser oder den Dampf mit dem Brennstoff zu mischen und diese Mischung anstatt
des Brennstoffes allein einzuspritzen.The dilution air mixes with the gas in the secondary combustion zone and rapidly cools it down.
While water or steam is injected through a nozzle in the exemplary embodiment described, the fuel is fed into the combustion chamber together with the air from a ring line.
But it is also possible to mix the water or the steam with the fuel and inject this mixture instead of the fuel alone.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, dargestellt in den F i g. 3 und 4, befindet sich eine gerade Anzahl von im Kreis angeordneten Einspritzventilen 4a, 46 mit einem ringförmigen Querschnitt, am stromaufwärtigen Ende des zylindrischen Raumes 3.In another embodiment, shown in FIGS. 3 and 4, there is an even number of Injectors 4a, 46 arranged in a circle and having an annular cross-section on the upstream End of the cylindrical space 3.
Die Ventile 4a, 4b sind entsprechend von den Primärverbrennungsluftwirblern 5a, 5b umgeben, deren Blätter in entgegengesetzten Richtungen umwälzen, d. h. die Wirblerblätter 5a, 56 drehen sich in entgegengesetzten Richtungen.The valves 4a, 4b are respectively surrounded by the primary combustion air swirlers 5a, 5b , the blades of which rotate in opposite directions, ie the swirl blades 5a, 56 rotate in opposite directions.
Die Einspritzventile 4a, 4b geben entweder unterschiedliche Brennstoffmengen in den Zylinder oder die Wirbler 5a, 5i> für die primäre Verbrennungsluft liefern einen hohen und einen niedrigen Luftanteil oder beide Einstellmöglichkeiten sind miteinander kombiniert.The injection valves 4a, 4b either feed different amounts of fuel into the cylinder or the swirlers 5a, 5i> for the primary combustion air deliver a high and a low proportion of air, or both setting options are combined with one another.
Das bedeutet, daß jedes Paar benachbarter Ventile und Wirbler auf ein anderes Luftverhältnis eingestellt ist.This means that each pair of adjacent valves and vortices are set to a different air ratio is.
Dies bedeutet, daß ein Ventil 4a und ein Wirbler 5a ein Luft-Brennstoff-Verhältnis besitzt, das dem von 4b und 5b nicht ähnlich ist.This means that a valve 4a and a swirler 5a have an air-fuel ratio not similar to that of FIGS. 4b and 5b.
Wirbler und jeweils zugeordnete Brennstoffdüse sind auf ein Luftverhältnis von nicht mehr als 0.4 eingestellt, wodurch sich im Ringraum 3, der primären Verbrennungszone ebenfalls ein Luftverhältnis von maximal 0.4 ergibt.The swirler and the associated fuel nozzle are set to an air ratio of not more than 0.4, as a result, in the annular space 3, the primary combustion zone, there is also an air ratio of a maximum of 0.4 results.
In der primären Verbrennungszone werden somit die Verbrcnnungsflammen aus unterschiedlichen Gemisehen, abwechselnd in einander entgegengesetzten Richtungen wirbeln. Bei der Zündung des Brennstoffes dienen die Flammen der reicheren Mischung als Pilotflammen, zum Zünden der mageren Gemische.In the primary combustion zone, the combustion flames are thus from different mixtures, alternately swirl in opposite directions. At fuel ignition the flames of the richer mixture serve as pilot lights to ignite the lean mixtures.
Bei allmählicher Abwärtsbewegung beginnen die Flammen sich zu vermengen.Gradually moving downwards, the flames begin to merge.
In der sekundären Verbrennungszone drückt ein starker Wirbelstrom, der vom Wirbler 6 für Sekundärluft geliefert wird, die Gruppe kleiner Wirbelflammen so, daß sie zusnmmenwirbeln. Gleichzeitig werden Luft-In the secondary combustion zone there is a strong pressure Eddy current supplied from the vortex 6 for secondary air, the group of small vortex flames so, that they whirl together. At the same time, air
bo ströme durch die Luftzufuhröffnungen 7 für Sekundärluft eingeführt. Diese Ströme regen mit ihrem Durchdringen, das durch die Tüllen 8 verstärkt ist, die Gruppe kleiner Wirbelflammen an. In der beschriebenen Weise werden die kleinen Flammen stark ein- und ausgeht mischt. Dann wird der unverbrannte Teil der reichen Mischung verbrannt und das Abgas enthält einen Teil der Verbrennungsluft. Das Gesamtluftverhältnis in dieser Verbrennungszone bewegt sich zwischen 1,5 und 2,0.bo flow through the air supply openings 7 for secondary air introduced. These currents stimulate the group with their penetration, which is reinforced by the nozzles 8 small vortex flames. In the manner described, the small flames go in and out strongly mixes. Then the unburned portion of the rich mixture is burned and the exhaust gas contains a portion the combustion air. The total air ratio in this combustion zone is between 1.5 and 2.0.
Die Luft zum Überschreiten des Luftverhältnisses von 2.0 wird von den mit Tüllen 10 versehenen Luftzufuhröffnungen 9 für die Verdünnungsluft geliefert.The air for exceeding the air ratio of 2.0 is supplied from the air supply openings 9 provided with nozzles 10 for the dilution air.
F i g. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einem Außenzylinder 101 und einem Innenzylinder 102. Der Innenzylinder ist kürzer als der Außenzylinder und verläuft koaxial im vorderen Raum des Außenzylinders, so daß sich ein Ringraum 103 zwischen ihnen ergibt. Es sind mehrere Einspritzventile 104 gleichmäßig verteilt und kreisförmig am stromaufwärtigen Ende des Ringraumes 103 angebracht. Die Wirbler 105 für Primärluft sind um die einzelnen Ventile herum angebracht. Diese Wirbler besitzen einen Wirbelwinkel von 30 bis 35°. Trenner 106 in der Form von Zylindern, Kegein oder deren Kombinationen sind je rund um die \r> Wirbler 105 herum befestigt und verlaufen in Strömungsrichtung. F i g. 5 shows a further embodiment of the invention, with an outer cylinder 101 and an inner cylinder 102. The inner cylinder is shorter than the outer cylinder and runs coaxially in the front space of the outer cylinder, so that an annular space 103 results between them. Several injection valves 104 are evenly distributed and attached in a circle to the upstream end of the annular space 103. The swirlers 105 for primary air are attached around the individual valves. These vortices have a vortex angle of 30 to 35 °. Separator 106 in the form of cylinders, Kegein or combinations thereof are each secured around the \ r> swirler 105 around and extend in the direction of flow.
An der Außen- und der Innenseite eines jeden Trenners befinden sich ringförmige Luftdurchgänge und, es kann ein äußerer Wirbler zusätzlich zum Innenwirbler vorgesehen sein. Am stromabwärtigen Ende des Innenzylinders 102 befindet sich ein Wirbler 107 für Sekundärluft Mehrere Luftzufuhröffnungen 108 für Sekundärluft, von denen jede mit einer Tülle 109 versehen ist, befinden sich im Wandungsteil des Außenzylinders 101. 2ri Mehrere öffnungen für Verdünnungsluft 110, die mit Tüllen Ul versehen sind, gehen durch den Wandungsteil des Außenzylinders 101 in einem Abstand, der mindestens so groß ist wie der Durchmesser des Außenzylinders, hindurch.There are ring-shaped air passages on the outside and inside of each separator, and an outer swirler can be provided in addition to the inner swirler. At the downstream end of the inner cylinder 102 there is a swirler 107 for secondary air plurality of air supply ports 108 for secondary air, each of which is provided with a spout 109, are located in the wall part of the outer cylinder 101. 2 r i a plurality of openings for dilution air 110 with bushings Ul are provided, go through the wall part of the outer cylinder 101 at a distance which is at least as large as the diameter of the outer cylinder.
Die Einspritzventile 104 geben entweder abwechselnd unterschiedliche Brennstoffmengen in den Zylinder oder die Wirbler 105 für die primäre Verbrennungsluft liefern jeweils einen hohen und einen niedrigen Luftanteil oder beide Einstellmöglichkeiten sind mitein- π ander kombiniert, d. h. jedes Paar benachbarter Ventile und Wirbler ist auf ein anderes Luftverhältnis eingestellt. Give the injectors 104 either alternately different amounts of fuel into the cylinder or the swirler 105 for the primary combustion air supply in each case a high and a low proportion of air or both settings are with each π other combined, ie, each pair of adjacent valves and whirler is set to a different air ratio .
Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels ist, wie folgt:The operation of this embodiment is as follows:
Der von den Einspritzventilen 104 eingespritzte Brennstoff wird mit der von den Primärverbrennungsluftwirblern 105 um die Ventile herum gelieferten Luft verbrannt und ergibt eine primäre Verbrennungszone im Ringraum 103. 4sThe fuel injected from the injectors 104, fuel is burned with the Primärverbrennungsluftwirblern 105 to the valves around supplied air and results in a primary combustion zone in the annular space 103. 4s
In der primären Verbrennungszone wird ein Gesamtluftverhältnis von 0.4 nicht überschritten.A total air ratio of 0.4 is not exceeded in the primary combustion zone.
Die Wirbler 107 und die öffnungen 108 liefern Luft für die sekundäre Verbrennungszone.The vortex 107 and the openings 108 supply air for the secondary combustion zone.
Wenn das Gesamtluftverhältnis in der sekundären r>o Verbrennungszone über 2,0 iiegi, wird die restliche Luft durch die öffnungen für Verdünnungsluft 110 in den Verbrennungsraum eingeführtWhen the total air ratio in the secondary r> o combustion zone over 2.0 iiegi, the remaining air is introduced through the openings 110 for the dilution air into the combustion chamber
Da die Trenner 106 um die Ventile 104 und ihre Luflwirbler 105 Ränder aufweisen, bewirkt jedes System aus je einem Wirbler und einem Ventil eine von den anderen System im Ringraum 103 unabhängige Verbrennung.Since the separators 106 have edges around the valves 104 and their air vortexes 105 , each system of one vortex and one valve each causes a combustion that is independent of the other systems in the annular space 103.
In anderen Worten, in der Nähe jedes Einspritzventils erfolgt die Verbrennung unabhängig ohne Interferenz mit dem benachbarten Wirbel. Somit kann ein Wirbel- to winkel, der in bezug auf Verbrennungsgrad und Rauchcharakteristik die beste Wirkung hat, z. B. von θ = 35° gewählt werden.In other words, in the vicinity of each injector, combustion occurs independently without interference with the neighboring vortex. Thus, a vortex to angle in relation to combustion efficiency and smoke characteristics has the best effect, eg. B. be chosen from θ = 35 °.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen ö5For this purpose 3 sheets of drawings ö5
Claims (1)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9751774A JPS5124936A (en) | 1974-08-27 | 1974-08-27 | NENRYONEN SHOSOCHI |
| JP9751874A JPS5124937A (en) | 1974-08-27 | 1974-08-27 | NENRYONEN SHOSOCHI |
| JP13770974A JPS5164639A (en) | 1974-12-03 | 1974-12-03 | NENRYONEN SHOSOCHI |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2538134A1 DE2538134A1 (en) | 1976-03-11 |
| DE2538134C2 true DE2538134C2 (en) | 1984-11-08 |
Family
ID=27308420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19752538134 Expired DE2538134C2 (en) | 1974-08-27 | 1975-08-25 | Oil burner |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2538134C2 (en) |
| FR (1) | FR2283392A1 (en) |
| GB (1) | GB1516177A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3606625A1 (en) * | 1985-03-04 | 1986-09-04 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Pilot burner with low NOx emission for furnace installations, in particular of gas turbine installations, and method of operating it |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2808874C2 (en) * | 1978-03-02 | 1985-01-24 | Smit Ovens Nijmegen B.V., Nijmegen | Device for the combustion of combustible substances entrained in a gas stream or for heating air |
| GB2292793B (en) * | 1994-09-02 | 1998-06-24 | Europ Gas Turbines Ltd | Combustion chamber |
| EP2434221A1 (en) * | 2010-09-22 | 2012-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and arrangement for injecting an emulsion into a flame |
| EP2434218A1 (en) * | 2010-09-22 | 2012-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Burner with low NOx emissions |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2638745A (en) * | 1943-04-01 | 1953-05-19 | Power Jets Res & Dev Ltd | Gas turbine combustor having tangential air inlets for primary and secondary air |
| US2951339A (en) * | 1959-03-31 | 1960-09-06 | United Aircraft Corp | Combustion chamber swirler |
| US3643430A (en) * | 1970-03-04 | 1972-02-22 | United Aircraft Corp | Smoke reduction combustion chamber |
| US3826078A (en) * | 1971-12-15 | 1974-07-30 | Phillips Petroleum Co | Combustion process with selective heating of combustion and quench air |
| US3747336A (en) * | 1972-03-29 | 1973-07-24 | Gen Electric | Steam injection system for a gas turbine |
-
1975
- 1975-08-25 DE DE19752538134 patent/DE2538134C2/en not_active Expired
- 1975-08-27 FR FR7526444A patent/FR2283392A1/en active Granted
- 1975-08-27 GB GB3532775A patent/GB1516177A/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3606625A1 (en) * | 1985-03-04 | 1986-09-04 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Pilot burner with low NOx emission for furnace installations, in particular of gas turbine installations, and method of operating it |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2283392B1 (en) | 1978-04-07 |
| FR2283392A1 (en) | 1976-03-26 |
| GB1516177A (en) | 1978-06-28 |
| DE2538134A1 (en) | 1976-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3217674C2 (en) | Combustion chamber for a gas turbine | |
| EP1110034B1 (en) | Burner arrangement with primary and secondary pilot burners | |
| DE3017034C2 (en) | ||
| DE2539993C2 (en) | Burners for liquid or gaseous fuel | |
| DE69312208T2 (en) | Gas turbine combustion chamber | |
| DE2838258C2 (en) | Annular combustion chamber for a jet engine | |
| DE69625744T2 (en) | Lean premix burner with low NOx emissions for industrial gas turbines | |
| DE69024081T2 (en) | Method of combustion with gas premix and a combustion device for carrying out the method | |
| EP2156095B1 (en) | Swirling-free stabilising of the flame of a premix burner | |
| DE4200073C2 (en) | Burners for a liquid or gaseous fuel with low NO¶X¶ emissions | |
| DE2825431C2 (en) | Device for supplying air and fuel into the combustion chamber of a gas turbine engine | |
| DE69011036T2 (en) | Burners to reduce NOx emissions. | |
| DE4241883A1 (en) | Multi-stage burner | |
| EP0438682A2 (en) | Exhaust system with particle filter and regeneration burner | |
| EP0694740A2 (en) | Combustion chamber | |
| DE2412120A1 (en) | ENVIRONMENTALLY FRIENDLY COMBUSTION CHAMBER FOR GAS TURBINES | |
| EP0276696A2 (en) | Hybrid burner for premix operation with gas and/or oil, particularly for gas turbine plants | |
| CH687832A5 (en) | Fuel supply for combustion. | |
| DE4411623A1 (en) | Premix burner | |
| DE2730791A1 (en) | COMBUSTION CHAMBER FOR GAS TURBINE ENGINES | |
| EP0775869A2 (en) | Premix burner | |
| DE2552374C2 (en) | Burners for liquid or gaseous fuel | |
| EP0394800A1 (en) | Premix burner for generating a hot gas | |
| EP2171354B1 (en) | Burner | |
| DE3741021A1 (en) | COMBUSTION DEVICE FOR A GAS TURBINE ENGINE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |