DE3842842A1 - Atmosphaerischer brenner - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen atmosphärischen Bren­ ner mit einer Zufuhreinrichtung für vorzugsweise gasförmigen Brennstoff, die mindestens eine Zufuhröffnung aufweist, welche im wesentlichen zentral im Öffnungsbereich eines stirnseitig offenen Rohres angeordnet ist, wobei der Brennstoff unter Druck axial in das Rohr einströmt und dabei Verbrennungsluft nach dem Venturiprinzip durch die Rohröffnung ansaugt und gemeinsam mit der Verbrennungsluft aus einer sich am anderen Ende des Rohres anschließenden Brennerdüse austritt.

Derartige Brenner sind seit langem bekannt. Diese werden bei­ spielsweise eingesetzt in Öfen bzw. Reaktoren zur Erzeugung hoher Temperaturen, um schwere Erdölfraktionen zu kracken. Zum Beispiel werden solche Brenner bei der Ethylenherstellung verwendet.

Als Brennstoff dient dabei im allgemeinen ein brennbares Gas, dem eine bestimmte Menge an Verbrennungsluft zugeführt wird und welches bei seiner Verbrennung die erforderlichen hohen Temperaturen erzeugt. Dabei haben sich Brenner bewährt und auch weitgehend durchgesetzt, welche nach dem Venturiprinzip die benötigte Verbrennungsluft ansaugen. Der Brenner ist dabei im wesentlichen als an einer Stirnseite offenes Rohr ausgebil­ det, welches an seinem anderen Ende eine Brennerdüse aufweist. Unmittelbar vor der offenen Stirnseite ist zentral eine Zu­ fuhreinrichtung mit einer Zufuhröffnung für Brennstoff bzw. mit einer Brennstoffdüse angeordnet. Durch diese Öffnung strömt das beispielsweise für die Verbrennung verwendete Gas unter einem Druck von einigen Atmosphären axial in das Brennerrohr hinein und reißt dabei die erforderliche Luft mit sich. Die so nach dem Venturiprinzip angesaugte Luftmenge kann auf viel­ fältige Weise variiert werden, z.B. durch Änderung des Abstan­ des der Zufuhröffnung von der Rohröffnung, durch Änderung der freien Querschnitte von Zuführöffnung und/oder Rohr, Änderung des Brennstoffdruckes oder Drosseleinrichtungen für die Luft­ zufuhr zum Brenner hin.

Die Anforderungen, die an derartige Brenner gestellt werden, sind zumindest teilweise widersprüchlich. So will man einer­ seits eine möglichst effektive und vollständige Verbrennung des eingesetzten Brennstoffes und eine hohe Temperatur im Bren­ nerraum erreichen, andererseits sollen jedoch auch die in den entstehenden Abgasen enthaltenen Schadstoffe nur in möglichst geringer Konzentration vorhanden sein. Insbesondere die zusam­ menfassend kurz als NO _x bezeichneten Stickstoff-Sauerstoffver­ bindungen stellen dabei ein erhebliches Problem dar, da sie vor allem bei hohen Verbrennungstemperaturen in unerwünscht großen Mengen entstehen.

Mit den bisher bekannten Brennern der eingangs genannten Art kann man bei geeigneter Steuerung der Brennstoff- und der Luft­ zufuhr erreichen, daß bei Brennraumtemperaturen, die etwa im Bereich zwischen 1100 und 1300°C liegen, ein NO _x -Anteil von etwa 140 bis 180 mg pro Normal-m³ im Rauchgas vorhanden sind, bezogen auf 3% O₂ im Rauchgas (trocken) .

Die Gesetzgeber im In- und Ausland gehen aber zunehmend dazu über, NO _x -Grenzwerte festzusetzen, die deutlich unter den bis­ her erreichten Werten liegen, z.B. bei 100 mg/m³ Rauchgas. Eine Reduzierung der NO _x -Werte konnte man bisher nur erreichen durch eine Nachbehandlung des Rauchgases oder aber durch In­ kaufnahme einer erheblich verringerten Brennereffektivität, z.B. durch Reduzierung der Verbrennungstemperatur.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, einen Brenner mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, welcher in der Lage ist, trotz Aufrechterhaltung der hohen Brennraumtemperaturen und ohne Rauchgaswäsche ein Rauch­ gas zu erzeugen, welches erheblich verringerte NO _x -Anteile aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Rohr des Brenners, von seinem Öffnungsbereich ausgehend, einen im wesentlichen zylindrischen Rohrteil aufweist, dessen Länge mindestens das Siebenfache seines Innendurchmessers beträgt.

Bisher wurden derartige Brenner eher im Hinblick auf eine mög­ lichst platzsparende, d.h. kurze Ausführungsform gestaltet. Auch der Querschnitt und insbesondere der Querschnittverlauf des Venturirohres wurde variiert, um einen funktionsfähigen Brenner möglichst kurzer Baulänge zu erhalten. Ein Zusammenhang zwi­ schen den Abgaswerten und insbesondere den NO _x -Werten einer­ seits und dem Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis des Venturiroh­ res andererseits ist dabei jedoch nicht bekannt geworden. Über­ raschenderweise hat sich nun jedoch herausgestellt, daß beim Einhalten des erfindungsgemäß angegebenen Länge-zu-Durchmesser- Verhältnisses des Venturirohres bzw. eines Teiles von diesem zu einer drastischen Verringerung der NO _x -Werte führt, die bei dem neuen Brenner nur noch bei ca. 100 mg/m³ Rauchgas liegen und diesen zumindest in Nordrhein-Westfalen in Kürze festge­ schriebenen Grenzwert bei optimierten Bedingungen auch unter­ schreitet.

Dies entspricht gegenüber herkömmlichen Brennern einer NO _x -Re­ duktion um 30 bis 50%.

Dabei hat es sich für die Erreichung eines möglichst geringen NO _x -Gehaltes als vorteilhaft erwiesen, wenn der Querschnitt der Zufuhröffnung für den Brennstoff höchstens ein Hundertstel des Querschnittes des zylindrischen Rohrteiles beträgt.

Zweckmäßigerweise hat die Zufuhröffnung kreisförmigen Quer­ schnitt. Bei Einhaltung des vorgenannten Querschnittverhält­ nisses bedeutet dies, daß der Durchmesser der Zufuhröffnung höchstens ein Zehntel des Innendurchmessers des zylindrischen Rohrteiles beträgt.

Die Zufuhröffnung darf nicht zu klein werden, da ansonsten der austretende Brennstoffstrahl zu dünn ist und damit zu wenig kinetische Energie hat, um in ausreichendem Maße Verbrennungs­ luft mitzureißen und unter genügend Überdruck gegenüber dem Brennerraum aus der Brennerdüse auszustoßen.

Wird andererseits die Zufuhröffnung zu groß, so können die NO _x -Werte im Rauchgas wieder ansteigen.

Zur Optimierung des Brenners trägt auch bei, daß im Öffnungs­ bereich des Rohres ein trichterförmiger Rohransatz vorgesehen ist. Dieser trichterförmige Ansatz hat vorteilhafterweise eine strömungsgünstige, konvex gekrümmte Innenwand.

Auch der Abstand der Zuführöffnung für den Brennstoff von dem freien Rohrende bzw. dem trichterförmigen Rohransatz stellt einen Optimierungsparameter dar, wobei jedoch diese Zufuhröff­ nung immer im näheren Bereich der Öffnung des Rohres bzw. des Rohransatzes liegt und in vorteilhafter Weise axial verstellbar ist.

Eine naheliegende Erklärung für die überraschende Wirkung des erfindungsgemäßen Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis ist nicht bekannt. Man kann jedoch vermuten, daß aufgrund der Länge des Venturirohres eine besonders intensive und gute Durchmischung von Brennstoff und Verbrennungsluft stattfindet, die demnach bei kürzeren Brennern weniger gut sein sollte, ohne daß dies jedoch bisher in der Fachwelt erkannt worden wäre.

Zur weiteren Reduktion der NO _x -Werte trägt eine Ausführungs­ form der Erfindung bei, bei welcher die Zufuhreinrichtung ne­ ben der Zufuhröffnung für Brennstoff eine weitere Zufuhröff­ nung für Wasserdampf aufweist. Die zusätzliche Durchmischung des Brennstoff-/Luftgemisches mit Wasserdampf reduziert den NO _x -Anteil nochmals um weitere 20 bis 30%. Dabei reicht es aus, wenn die Masse des zugeführten Wasserdampfes ein Zehntel der zugeführten Brennstoffmasse beträgt.

Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform der Er­ findung, bei welcher die Wasserstofföffnung ringförmig und konzentrisch zu einer kreisförmigen Brennstofföffnung ange­ ordnet ist. Dies stellt eine gute und gleichförmige Durchmi­ schung über den gesamten Querschnitt des Brennerrohres sicher.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Wasserdampfzufuhr auch ohne das Einhalten des oben erwähnten Länge-zu-Durchmes­ ser-Verhältnis des Venturirohres bereits zu einer Reduktion der NO _x -Werte beiträgt.

Zusätzlich oder auch alternativ zu der Wasserdampfzufuhr ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß im Öffnungsbereich des Ventu­ rirohres eine Rauchgasrückführleitung mündet. Dabei kann ent­ weder heißes Rauchgas aus dem Brennerraum oder auch abgekühl­ tes Rauchgas aus einem Abzug oder dergleichen dem Einlaßbe­ reich des Venturirohres zugeführt werden.

Die Rauchgasrezirkulation ist zwar an sich bekannt, ist je­ doch in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung besonders effektiv, da sich auch hier möglicherweise die gute Durchmi­ schung im Venturirohr vorteilhaft auswirkt.

Bevorzugt wird dabei eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher im Öffnungsbereich des Rohres zwei axial hintereinan­ der ausgerichtete und voneinander beabstandete Trichter vor­ gesehen sind. Der aus der Zufuhröffnung austretende Brennstoff tritt dabei zunächst axial in den ersten Trichter ein und reißt dabei nach dem Venturiprinzip Verbrennungsluft mit sich, die dann gemeinsam mit dem Brennstoffstrahl auch in den im Abstand dahinterliegenden zweiten Trichter eintritt, der un­ mittelbar an das Venturirohr anschließt bzw. als trichterför­ miger Rohransatz an dem Venturirohr ausgebildet ist. Durch den zwischen den beiden Trichtern gebildeten Ringspalt kann beispielsweise Rauchgas zugeführt werden, das ebenfalls von dem zentralen Brennstoffstrahl durch diesen Ringspalt ange­ saugt wird. Ebenso kann jedoch auch durch den Ringspalt die Verbrennungsluft angesaugt werden, während das Rauchgas schon in den ersten Trichter angesaugt wird. Der den Ringspalt um­ gebende Raum ist dabei vorzugsweise nach außen hin abgeschlos­ sen und mit einer Rauchgasrückführleitung verbunden. Auf die­ se Weise läßt sich die Rauchgaszufuhr am besten steuern.

Erfindungsgemäß ist außerdem vorgesehen, daß im Innern der Brennerdüse Strömungsleitschaufeln vorgesehen sind. Derartige Strömungsleitschaufeln können auch in dem an die Brennerdüse angrenzenden Endbereich des Venturirohres vorgesehen sein, da Venturirohr und Brennerdüse mehr oder weniger kontinuier­ lich ineinander übergehen und der vor den Austrittsöffnungen der Brennerdüse liegende Teil auch als Teil des Venturirohres betrachtet werden kann.

Der erfindungsgemäße Brenner kann sowohl als Seitenwandbren­ ner als auch als Bodenbrenner ausgeführt sein. Die Unterschie­ de zwischen diesen beiden Typen werden im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen erläutert.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung dieser bevorzugten Ausführungsformen und der da­ zugehörigen Figuren. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der wesentlichen Teile eines Sei­ tenwandbrenners,

Fig. 2 im wesentlichen den gleichen Seitenwandbrenner wie in Fig. 1 jedoch mit zusätzlicher genauerer Darstel­ lung der Brennstoffzufuhr sowie eines Gehäuses und einer Schalldämmung,

Fig. 3 das Prinzip eines Seitenwandbrenners mit Rezirkulation von heißem Rauchgas,

Fig. 4 die schematische Darstellung eines Bodenbrenners,

Fig. 5 einen Seitenwandbrenner mit doppeltem Eingangstrich­ ter,

Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Bodenbrennerdüse und

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Bodenbrennerdüse nach Fig. 6.

Fig. 1 stellt die wesentlichen Elemente des Brenners dar. Dieser besteht im wesentlichen aus einer Brennstoffzufuhrein­ richtung 1, einem Brennerrohr oder Venturirohr 5 und einer Brennerdüse 6. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um einen sogenannten Seiten­ wandbrenner, dessen Düse 6 stirnseitig geschlossen ist und seitliche Schlitze 8 aufweist, von denen in den Fig. 1 und 2 nur einer beispielhaft dargestellt ist. Der Brenner wird in eine entsprechende Öffnung in der Seitenwand eines Ofens eingeschoben und ragt mit seiner Düse 6 soeben in das Innere des Ofens hinein, derart, daß das aus dem Schlitzen 8 der Düse 6 austretende Brennstoffgemisch in einer Flamme dicht an der Seitenwand des Ofens verbrennt. Das Brennerrohr 5 besteht im wesentlichen aus einem Einlaßtrichter 15, einem zylindrischen Abschnitt 5′ sowie einer konischen Erweiterung 5′′, die wiede­ rum in ein mehr oder weniger zylindrisches Teil übergeht, wel­ ches an die Düse 6 anschließt. Als Öffnungsbereich 3 des Roh­ res 5 wird der Bereich um den Einlaßtrichter 15 herum sowie das Innere desselben bezeichnet. In diesem Öffnungsbereich befindet sich die Brennstoffzufuhreinrichtung 1 bzw. deren Brennstofföffnung 2, die unmittelbar vor, d.h. im Abstand zwi­ schen 0 und 10 mm, der Ebene der Außenkante des Einlaßtrich­ ters 15 angeordnet ist.

Die Zufuhröffnung 2 ist vorzugsweise von kreisförmigem Quer­ schnitt und ist möglichst exakt axial zu dem Rohr 5 ausge­ richtet, so daß der austretende Brennstoffstrahl möglichst genau entlang der Achse in das Rohr 5 eintritt. Die Brenn­ stoffdüse der Zufuhreinrichtung 1, in deren Spitze die Zufuhr­ öffnung 2 angeordnet ist, ist in Längsrichtung verschiebbar, so daß ihr Abstand zum Einlaßtrichter 15 geändert werden kann. Gegebenenfalls können auch Justiermittel zur axialen Ausrich­ tung dieser Brennstoffdüse vorgesehen werden. An den Einlaß­ trichter 15 schließt sich ein zylindrischer Rohrteil 5′ an, dessen Länge L mindestens das Siebenfache seines Innendurch­ messers D beträgt. Bei den in Fig. 1 dargestellten Abmes­ sungen beträgt das Verhältnis von Länge zu Innendurchmesser des Rohrteiles 5′ etwa 9.

Der Brennstoff tritt unter einem Druck von einigen Bar, z.B. 2,5 bar, aus der Zufuhröffnung 2 aus und durch den Einlaß­ trichter 15 mit relativ hoher Geschwindigkeit und entsprechen­ der kinetischer Energie axial in das Rohr 5 ein und reißt da­ bei durch die freie, stirnseitige Öffnung des Einlaßtrichters 15 Verbrennungsluft mit sich, welche bereits im Rohrteil 5′ turbulent mit dem Brennstoffstrahl vermischt wird und nach dem Durchgang durch die konische Erweiterung 5′′ unter reduzier­ ter Geschwindigkeit in die Düse 6 eintritt. Die verbleibende kinetische Energie des Brennstoff-/Luftgemisches reicht für einen geringen Überdruck in der Düse 6 aus, so daß dieses Ge­ misch in radialer Richtung und parallel zur Seitenwand des Ofens, in welcher der Brenner angeordnet ist, aus den Schlit­ zen 8 ausströmt und verbrennt. In der Düse 6′ bzw. in dem an die Düse 6 anschließenden zylindrischen Endteil des Rohres 5 sind Strömungsleiteinrichtungen 21 angeordnet, die dafür sorgen, daß auch bei Variation der aus der Zufuhröffnung 2 austretenden Brennstoffmenge und -geschwindigkeit eine günsti­ ge Anströmung der Schlitze 8 in der Brennerdüse 6 erzielt wird, ohne daß es zu einem sogenannten "Rückschlag", d.h. zu einem Brennvorgang im Innern der Düse und des Rohres 5 kommt.

Der in Fig. 2 dargestellte Brenner ist mit dem in Fig. 1 dargestellten Brenner im wesentlichen identisch, jedoch sind in Fig. 2 einige zusätzliche Bauteile und eine besondere Aus­ führungsform der Zufuhreinrichtung 1 für den Brennstoff darge­ stellt. Die außerhalb der Ofenwand liegenden Teile des Bren­ ners sind unterbrochen dargestellt und haben in Wirklichkeit eine Länge, welche dem in Fig. 1 dargestellten Brenner ent­ spricht. Der außerhalb der Ofenwand liegende Teil des Rohres 5 ist von einem Gehäuse 14 umgeben, welches an der äußeren Ofenwand befestigbar ist. Dieses Brennergehäuse 14 dient als Zuführung von Sekundärluft und kann über Position 12 reguliert werden. Um das Gehäuse 14 herum und den vorderen Teil der Brennstoffzufuhreinrichtung 1 umschließend ist eine Schall­ dämmeinrichtung 13 angeordnet, deren Vorderwand 11 fest mit dem Brennergehäuse 14 verbunden ist, so daß daran die Brenn­ stoffzufuhreinrichtung 1 be­ festigt werden kann. Die Brennstoffzufuhreinrichtung 1 weist eine zentrale Brennstoffleitung 9 auf, welche gestrichelt ko­ axial im Inneren einer Dampfleitung 10 verläuft. Diese beiden Leitungen 9, 10 münden düsenartig in einer zentralen Brenn­ stofföffnung 2 und einer diese koaxial umgebenden Dampföffnung 7. Mit einer solchen Brennstoffzufuhreinrichtung wird also gleichzeitig mit dem gasförmigen Brennstoff auch Wasserdampf unter Druck axial in das Brennerrohr 5 eingeblasen. Der Durch­ messer der Brennstofföffnung 2 beträgt vorzugsweise etwas we­ niger als ein Zehntel des Durchmessers D des zylindrischen Rohrteiles 5′. Dies gilt für alle Ausführungsformen der Brenn­ stoffzufuhreinrichtung 1. Da die zugeführte Wasserdampfmenge erheblich geringer sein kann als die zugeführte Brennstoff­ menge, kann auch der Querschnitt der die Brennstofföffnung 2 ringförmig umgebenden Dampföffnung 7 klein gehalten werden, so daß der Außendurchmesser der Dampföffnung 7 nur unwesent­ lich größer ist als der Durchmesser der Brennstofföffnung 2. Bei einem fest vorgegebenen Verhältnis der zuzuführenden Dampf­ menge zum zugeführten Brennstoff (Massenverhältnis etwa 1:10) wird durch das Verhältnis des Querschnittes der ringförmigen Dampföffnung 7 zur zentralen Brennstofföffnung 2 auch die Re­ lativgeschwindigkeit zwischen Brennstoffstrahl und Dampfstrahl festgelegt, wobei diese zusätzlich dadurch variiert werden kann, daß Dampf und Gas mit unterschiedlichem Druck zugeführt werden.

Die Fig. 3 und 5 beziehen sich auf eine Ausführungsform der Erfindung mit Rauchgasrezirkulation. In Fig. 3 ist sche­ matisch dargestellt, wie durch ein Rauchgasrohr 16 heißes Rauchgas aus dem Feuerraum 17 abgezogen und dem Öffnungsbereich des Rohres 5 des Brenners zugeführt wird. Dabei ist im Öff­ nungsbereich des Rohres 5 ein Doppeltrichter 15, 15′ vorgese­ hen, dessen genaue Ausführung in Fig. 5 zu erkennen ist. Das Rauchgasrohr 16 mündet in einer geschlossenen Kammer 20, die außer der Rauchgasrohrmündung nur eine zentrale Öffnung auf­ weist, die mit der Öffnung des am Rohrteil 5′ ansetzenden Trichters 15 fluchtet. Diese rückwärtige Öffnung der Kammer 20 ist ringförmig, da mit der Achse des Rohres 5 fluchtend ein Trichter 15′ in die Kammer 20 eingesetzt ist, so daß in des Rückwand der Kammer 20 (in Strömungsrichtung gesehen) zwi­ schen der Austrittsöffnung des Trichters 15′ und der Einlaß­ öffnung des Trichters 15 ein Ringspalt offen bleibt, durch welchen das Rauchgas in den Trichter 15 und das Rohr 5 ein­ strömen kann. Die Kammer 20 kann zylindrischen Querschnitt haben und im Inneren Strömungsleitschaufeln oder dergleichen aufweisen und so als Rauchgasverteiler wirken, damit die Zu­ strömung von Rauchgas durch den genannten Ringspalt von allen Seiten her möglichst gleichmäßig erfolgt.

Die Brennstofföffnung der Zufuhreinrichtung 1 entspricht den Ausführungsformen der Fig. 1 oder 2 und ist entsprechender­ weise in dichtem Abstand vor der Ebene der Vorderkante des Trichters 15′ angeordnet.

Zusätzlich erkennt man in den Fig. 3 und 5 noch ein am Ge­ häuse 14 angeordnetes Sekundärluftregister 18 mit Einlaßöff­ nungen 19, durch welche außen am Rohr 5 und der Düse 6 vorbei Sekundärluft für die Verbrennung in den Ofenraum 17 zugeführt werden kann.

Die Fig. 4, 6 und 7 beziehen sich auf einen sogenannten Bodenbrenner, dessen Ausführung mit Ausnahme der Brennerdüse 6 den Seitenwandbrennern sehr ähnlich sein kann. Der zylindri­ sche Teil des Rohres 5 des Bodenbrenners ist in Fig. 4 noch länger dargestellt als der entsprechende Rohrteil 5′ der vor­ genannten Seitenwandbrenner und geht praktisch unmittelbar in die Düse 6 über. Der Trichter an der unteren Rohröffnung die Brennstoffzufuhreinrichtung 1 und ihre relative Anordnung zum Rohr 5 sowie Gehäuse 14, Schalldämmung 16 und die übrigen damit verbundenen Teile sind mit denen der oben erwähnten Sei­ tenwandbrenner weitgehend identisch. Die genaue Gestaltung der Düse 6′ des Bodenbrenners ist in den Fig. 6 und 7 zu erkennen. Die Düse 6′ hat die Grundform eines flachen Zylin­ dersektors mit einem Öffnungswinkel von etwa 90°, wobei im Mantelbereich dieses Zylindersektors Düsenöffnungen 8′ vorge­ sehen sind, aus welchen das Brennstoff-/Luftgemisch austritt, das gegebenenfalls ebenso wie bei den Seitenwandbrennern zu­ sätzlich mit Rauchgas und/oder Wasserdampf vermischt sein kann. In Fig. 4 erkennt man, wie ein solcher Bodenbrenner in einer Bodenvertiefung eines Ofens angeordnet ist, wobei aus Fig. 7 zu sehen ist, daß der Bodenbrenner unmittelbar neben einer Wand 22 des Ofens angeordnet ist. Die einzelnen Düsenöffnungen 8′ der Düse 6′ sind in bestimmten relativen Winkeln zueinander und mit unterschiedlichem Durchmesser in zwei Reihen angeord­ net, wie aus Fig. 6 und Fig. 7 ersichtlich ist. Die speziel­ le Anordnung gewährleistet eine gewünschte Flammenform und eine gute Steuermöglichkeit des Bodenbrenners. Brenner in den hier beschriebenen Ausführungsformen haben die vorteilhafte Eigenschaft, daß die bei ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung erzeugten Abgase einen relativ geringen NO _x -Gehalt haben, der besonders gering ist, wenn gleichzeitig mehrere der vorge­ schlagenen Merkmale verwirklicht werden.

Claims (12)

1. Atmosphärischer Brenner mit einer Zufuhreinrichtung (1) für vorzugsweise gasförmigen Brennstoff, die mindestens eine Zufuhröffnung (2) aufweist, welche im wesentlichen zentral im Öffnungsbereich (3) eines stirnseitig offenen Rohres (5) angeordnet ist, wobei der Brennstoff unter Druck axial in das Rohr (5) einströmt und dabei Verbrennungsluft nach dem Venturiprinzip durch die Rohröffnung (4) ansaugt und gemeinsam mit der Verbrennungsluft aus einer sich am Ende des Rohres (5) anschließenden Brennerdüse (6) aus­ tritt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (5) von seinem Öffnungsbereich (3) ausgehend ei­ nen im wesentlichen zylindrischen Rohrteil (5′) aufweist, dessen Länge (L) mindestens das Siebenfache seines Innen­ durchmessers (D) beträgt.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhröffnung (2) kreisförmig ist.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Zufuhröffnung (2) höchstens ein Hundertstel der Querschnittsfläche des zylindrischen Rohrteiles (5′) beträgt.

4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Öffnungsbereich (3) des Rohres (5) einen trichterförmigen Rohransatz (15) aufweist.

5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zufuhröffnung (2) für den Brennstoff im Öffnungsbereich (3) des Rohres (5) mündet.

6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß neben der Zufuhröffnung (2) für Brennstoff eine weitere Zufuhröffnung (7) für Wasserdampf vorgesehen ist.

7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdampföffnung (7) ringförmig und konzentrisch zur kreisförmigen Brennstofföffnung (2) angeordnet ist.

8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Öffnungsbereich des Rohres (5) eine Rauch­ gasrückführleitung (16) mündet.

9. Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Öffnungsbereich (3) des Rohres (5) zwei axial hintereinan­ der ausgerichtete und voneinander beabstandete Trichter (15, 15,) vorgesehen sind, wobei durch den Brennstoffstrahl, welcher aus der Zufuhröffnung (2) durch die beiden Trichter (15, 15′) und in das Rohr (5) einströmt, in den ersten Trichter (15′) Verbrennungsluft und in den zweiten Trichter (15) zusätzlich Rauchgas angesaugt wird.

10. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Innern der Brennerdüse (6) und/oder in dem an die Düse (6) anschließenden Teilstück (5′) des Rohres (5) Leitbleche (21) zur Gasführung vorgesehen sind.

11. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er als Seitenwandbrenner ausgebildet ist.

12. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er als Bodenbrenner ausgestaltet ist.