WO2005085707A1 - Rotating oven burner - Google Patents
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Definitions
- the radially external air also called jet air
- jet air is divided into many individual high-speed primary air jets by means of a large number of individual nozzles arranged in the ring-shaped jet air channel, which create a negative pressure area in their environment, that is to say the many high-speed primary air jets serve as propulsion jets according to the injector principle , through which the large mass of the rotating furnace burner, practically still hot secondary air of z. B. about 1000 ° C is sucked in towards the core of the burner flame, where an intensive mixing of the hot secondary air with the coal dust escaping through the annular gap nozzle takes place, which is to burn quickly and completely with the formation of a short hot flame. It is also important, however, that the combustion air flow emerging radially within the coal dust nozzle from the burner mouth.
- the guide vanes distributed around the circumference of the swirl generator are designed as one-armed levers, in that the guide pins of the guide vanes are each arranged at a distance from the axis of rotation or pivoting of the guide vanes.
- Either the rotating or swiveling axes of the guide vanes are located on their radially outer side and they are pivotably mounted in the radially outer boundary tube of the swirl air duct, and the guide pins and the grooved control body are on the radially inner boundary tube side of the swirl air duct, or vice versa.
- the guide grooves distributed around the circumference of the control body can have an approximately helical shape. Then the control body is axially displaced, and in this way the guide vanes are pivoted. Or the guide grooves distributed around the circumference of the control body are deformed approximately axially in a straight line. Then the control body is rotated, and in this way the guide vanes of the swirl generator are pivoted. It is also possible to shape the guide grooves distributed around the circumference of the control body differently in terms of position and geometry, z. B. in the helical position with mutually different angles to the longitudinal axis of the burner.
- the rotary kiln burner according to the invention is a three-channel burner with an annularly arranged channel 10 for the pneumatic transport of fine-grained solid fuel such as. B. coal dust that flows out through an annular gap nozzle mouth with a small outward diverging angle.
- the coal dust duct 10 is concentrically surrounded both by a radially outer combustion air duct and by a radially inner combustion air duct, these combustion air flows forming the primary air for the burner.
- the radially outer primary air also called jet air, emerges at high speed in the form of jet streams from individual nozzles distributed around the circumference of the burner mouth Burner nozzles 11 out.
- the further primary air duct which is arranged concentrically within the coal dust duct 10, is equipped with a swirl generator with guide vanes 12, 13, etc., which are distributed around the circumference and can be directed obliquely to the air flow, so that this radially inner primary air duct is also called swirl air duct 14.
- At least one pilot burner can also be arranged in the center of the burner mouth.
- the guide vanes 12, 13 etc. in the swirl air duct 14 can even be adjusted during operation of the rotary kiln, in that the guide vanes in the exemplary embodiment in FIGS. 2 and 3 each have a projecting cylindrical articulated pin 15 on their radially outer sides as a pivot axis, the articulated pins are stored in circumferentially distributed bores of a retaining ring 16 which is fastened by means of fastening elements such.
- bolts 17 from the burner mouth to the end face of the swirl air duct 14 outside limiting tube is mountable.
- the guide vanes 12, 13, etc. each have a projecting guide pin 18 on their side opposite the pivot pin 15, for. B.
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Abstract
Description
Drehofenbrenner Rotary kiln burner
B E S C H R E I B U N GDESCRIPTION
Die Erfindung betrifft einen Brenner für einen Drehrohrofen, mit einem ringförmig angeordneten Kanal zum pneumatischen Transport von feinkörnigem Festbrennstoff durch eine Düsenmündung und mit einem konzentrisch dazu angeordneten Brennluftkanal, an dessen Ausmündung ein Drallerzeuger angeordnet ist, der um den Umfang verteilte Leitschaufeln aufweist.The invention relates to a burner for a rotary kiln, with an annularly arranged channel for the pneumatic transport of fine-grained solid fuel through a nozzle mouth and with a concentrically arranged combustion air channel, at the mouth of which a swirl generator is arranged, which has guide vanes distributed around the circumference.
Bei einer Zementklinkerproduktionslinie wird calciniertes Zementrohmehl in der Sinterzone eines Drehrohrofens zu Zementklinker ge- brannt. Zur Beheizung des Drehrohrofens ist in das Ofenauslaufende durch das stationäre Ofenauslaufgehäuse hindurch eine lange Brennerlanze eingeführt, an deren Ausmündung die in die Lanze eingeführten Brennstoffe unter Bildung einer Brennerflamme verbrennen. Dabei werden statt flüssigen und gasförmigen Brennstoffen immer häufiger Festbrennstoffe insbesondere Kohlenstaub, aber auch pneumatisch transportierbare Abfallbrennstoffe als Sekundärbrennstoffe eingesetzt.In a cement clinker production line, calcined raw cement meal is burned into cement clinker in the sintering zone of a rotary kiln. To heat the rotary kiln, a long burner lance is inserted into the end of the furnace outlet through the stationary furnace outlet housing, at the mouth of which the fuels introduced into the lance burn to form a burner flame. Instead of liquid and gaseous fuels, solid fuels, in particular coal dust, but also pneumatically transportable waste fuels are increasingly being used as secondary fuels.
Bei der Klinkermineralbildung im Drehrohrofen kommt es auf die rich- tige Temperatur und Länge der Brennerflamme an. Die Entwicklung geht dahin, infolge der hochgradigen Calcination des Zementrohmehls außerhalb des Drehrohrofens den Drehrohrofen selbst möglichst kurz zu bauen, so dass in Reaktion hierauf die Brennerflamme in der Regel möglichst kurz und heiß sein soll. Dies gilt für alle mögli- chen im Drehofenbrenner einsetzbaren Brennstoffe. Bekannte Drehofenbrenner sind meist als sogenannte Dreikanalbrenner ausgebildet (Publikation "KHD Symposium '90" Band 2 Seite 98 mit dem Aufsatz "Betriebserfahrungen mit dem KHD PYRO-JET- Brenner"), mit wenigstens drei zueinander konzentrischen Kanälen, das heißt durch den mittleren Brennerkanal strömt als Brennstoff der pneumatisch transportierte Kohlenstaub, der durch eine Ringspaltdüse austritt, wobei der ausströmende Kohlenstaub von radial innerer als auch von radial äußerer Primärluft als Brennluft umgeben ist. Die radial äußere Luft, auch Jetluft genannt, wird mittels einer Vielzahl im ringförmigen Jetluftkanal angeordneter einzelner Düsen in viele einzelne Hochgeschwindigkeits-Primärluftstrahlen unterteilt, die in ihrer Umgebung ein Unterdruckgebiet erzeugen, das heißt die vielen Hoch- geschwindigkeits-Primärluftstrahlen dienen als Treibstrahlen nach dem Injektorprinzip, durch welches die große Masse der den Drehofenbrenner umgebenden, praktisch ruhenden heißen Sekundärluft von z. B. etwa 1000° C nach innen in Richtung zum Kern der Brennerflamme eingesaugt wird, wo eine intensive Durchmischung der heißen Sekundärluft mit dem durch die Ringspaltdüse austreten- den Kohlenstaub stattfindet, der schnell und vollständig unter Ausbildung einer kurzen heißen Flamme verbrennen soll. Wichtig dabei ist allerdings auch die Mitwirkung der radial innerhalb der Kohlenstaubdüse aus der Brennermündung austretenden Brennluftströmung.The correct temperature and length of the burner flame are important for the formation of clinker minerals in the rotary kiln. The development is towards building the rotary kiln itself as short as possible due to the high-grade calcination of the raw cement flour outside the rotary kiln, so that in response to this, the burner flame should generally be as short and hot as possible. This applies to all fuels that can be used in rotary kilns. Known rotary kiln burners are usually designed as so-called three-channel burners (publication "KHD Symposium '90" volume 2 page 98 with the essay "Operating experience with the KHD PYRO-JET burner"), with at least three channels concentric with each other, that is, through the middle burner channel as the fuel, the pneumatically transported coal dust, which exits through an annular gap nozzle, the outflowing coal dust being surrounded by radially inner as well as radially outer primary air as combustion air. The radially external air, also called jet air, is divided into many individual high-speed primary air jets by means of a large number of individual nozzles arranged in the ring-shaped jet air channel, which create a negative pressure area in their environment, that is to say the many high-speed primary air jets serve as propulsion jets according to the injector principle , through which the large mass of the rotating furnace burner, practically still hot secondary air of z. B. about 1000 ° C is sucked in towards the core of the burner flame, where an intensive mixing of the hot secondary air with the coal dust escaping through the annular gap nozzle takes place, which is to burn quickly and completely with the formation of a short hot flame. It is also important, however, that the combustion air flow emerging radially within the coal dust nozzle from the burner mouth.
Der radial innerhalb des Kohlenstaubkanals liegende Primärluftkanal des bekannten Drehofenbrenners weist an seiner Ausmündung einen Drallerzeuger auf, so dass die dort austretende Primärluft eine Rotationskomponente erhält und auch Drallluft, Swirl-Luft oder auch Radialluft genannt wird. Dazu weist der Drallerzeuger spiralförmig ange- ordnete Luftausströmungskanäle auf, oder an der Ausmündung des Drallluftkanals des Drehofenbrenners sind um den Umfang verteilte flügelartige Leitschaufeln angeordnet, wie diese z. B. aus der EP-B- 0 421 903 bekannt sind. Alle diese bekannten Drallerzeuger sind nicht einstellbar, schon gar nicht während des Betriebes des Drehrohrofens, so dass auf unterschiedliche eingesetzte Brennstoffe sowie auf sich ändernde Flammenformen nicht durch Änderung der In- tensität und/oder insbesondere des Ausströmwinkels der Drallluft reagiert werden kann.The primary air duct of the known rotary kiln burner located radially inside the coal dust duct has a swirl generator at its mouth, so that the primary air escaping there receives a rotational component and is also called swirl air, swirl air or radial air. For this purpose, the swirl generator has spirally arranged air outflow channels, or at the mouth of the swirl air channel of the rotary kiln burner, wing-like guide vanes distributed around the circumference are arranged, such as these. B. from EP-B 0 421 903 are known. All these known swirl generators cannot be adjusted, especially not during operation of the rotary kiln, so that different fuels used and changing flame shapes cannot be reacted to by changing the intensity and / or in particular the outflow angle of the swirl air.
Aus dem Sonderdruck aus ZKG INTERNATIONAL 1993 Heft 12 Seite 779 bis 783 ist ein Drehofenbrenner bekannt, in dessen Drallluftkanal um den Umfang verteilte flexible metallische Luftschläuche mit Luftdüsen angeordnet sind, deren Luftausströmrichtung von axial bis radial eingestellt werden kann, indem die flexiblen Luftschläuche mit ihren Luftausströmdüsen auch schräg zur Brennerachse zur Erhöhung der Drallkomponente der Radialluft eingestellt werden können. Diese bekannte Dralleinstellvorrichtung eines Drehofenbrenners ist vergleichsweise aufwendig.A rotary kiln burner is known from the special print from ZKG INTERNATIONAL 1993, issue 12, pages 779 to 783, in whose swirl air duct flexible metallic air hoses with air nozzles distributed around the circumference are arranged, the air outflow direction of which can be adjusted from axial to radial by the flexible air hoses with their air outlet nozzles can also be set at an angle to the burner axis to increase the swirl component of the radial air. This known swirl setting device of a rotary kiln burner is comparatively complex.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehofenbrenner insbesondere für feinkörnigen Festbrennstoff zu schaffen mit einem Drallluftkanal mit Drallerzeuger, der zwecks Änderung des Ausströmwinkels der Drallluft und Änderung der Flammenform auch in Reaktion auf unterschiedliche Brennstoffarten einfach und doch wirkungsvoll sogar während des Drehofenbetriebes steuerbar ist.The invention has for its object to provide a rotary kiln burner, in particular for fine-grained solid fuel, with a swirl air duct with a swirl generator which, for the purpose of changing the outflow angle of the swirl air and changing the shape of the flame, can be controlled simply and yet effectively even in response to different types of fuel even during rotary kiln operation.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Drehofenbrenner mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention with a rotary kiln burner with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Beim erfindungsgemäßen Drehofenbrenner sind die Leitschaufeln des Drallerzeugers schräg zur Drallluftkanalachse angestellt, und dieIn the rotary kiln burner according to the invention, the guide vanes of the swirl generator are set at an angle to the swirl air duct axis, and the
Leitschaufeln sind jeweils an einer radialen Leitschaufelbegrenzungs- seite in einem Ringabschnitt des Drallluftkanals drehbar bzw. verschwenkbar gelagert. An ihrer jeweils gegenüberliegenden radialen Leitschaufelbegrenzungsseite weisen die Leitschaufeln jeweils einen vorspringenden Führungszapfen z. B. Kugelzapfen auf, wobei die Führungszapfen in jeweils eine Führungsnut eines im Drallluftka- nal angeordneten ringförmigen Steuerkörpers eingreifen. Durch axiales Verschieben und/oder Verdrehen des Steuerkörpers mit seinen über den Umfang verteilten Fuhrungsnuten sind die Leitschaufeln verschenkbar und der Ausströmwinkel der über den Drallerzeuger beeinflussten Drallluft sowie die Flammenform des erfindungsgemä- ßen Drehofenbrenners während des Brennerbetriebes variierbar. Unterschiedliche Arten, Feinheiten und Kornverteilungen der zum Brennerbetrieb eingesetzten Brennstoffe wie z. B. Kohlenstaub, Kunststoffgranulat, gemahlene Sekundärbrennstoffe usw. haben unterschiedliche Flammenformen sowie auch Flammentemperaturen zur Folge, so dass in Reaktion auf die sich ändernden Brennstoffeigenschaften bei Einsatz des erfindungsgemäßen Drehofenbrenners immer die jeweils gewünschte Brennerflamme eingestellt werden kann.Guide vanes can each be rotated on a radial guide vane limitation side in a ring section of the swirl air duct or pivoted. On their respective opposite radial guide vane limitation side, the guide vanes each have a projecting guide pin z. B. ball studs, the guide studs engaging in a respective guide groove of an annular control body arranged in the swirl air duct. By axially displacing and / or rotating the control body with its guide grooves distributed over the circumference, the guide vanes can be given away and the outflow angle of the swirl air influenced by the swirl generator and the flame shape of the rotary kiln burner according to the invention can be varied during burner operation. Different types, finenesses and grain distributions of the fuels used for burner operation such as B. coal dust, plastic granules, ground secondary fuels, etc. have different flame shapes and flame temperatures, so that the desired burner flame can always be set in response to the changing fuel properties when using the rotary kiln according to the invention.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die um den Um- fang des Drallerzeugers verteilten Leitschaufeln als einarmige Hebel ausgebildet, indem die Führungszapfen der Leitschaufeln jeweils mit Abstand von der Dreh- bzw. Schwenkachse der Leitschaufeln angeordnet sind. Entweder befinden sich die Dreh- bzw. Schwenkachsen der Leitschaufeln an ihrer radial außen gelegenen Seite und sie sind im radial außen liegenden Begrenzungsrohr des Drallluftkanals schwenkbar gelagert und die Führungszapfen sowie der mit Nuten versehene Steuerkörper liegen an der radial inneren Begrenzungsrohrseite des Drallluftkanals, oder umgekehrt. Jedenfalls wird bei einer Änderung der Position des Steuerkörpers mit seinen um den Um- fang verteilten Fuhrungsnuten auf die darin eingreifenden Führungszapfen wie bei einem Kurbeltrieb eine Stellkraft ausgeübt, welche das Verschwenken der Leitschaufeln und damit die Änderung des Aus- Strömwinkels der Drallluft des erfindungsgemäßen Drehofenbrenners zur Folge hat.According to a special feature of the invention, the guide vanes distributed around the circumference of the swirl generator are designed as one-armed levers, in that the guide pins of the guide vanes are each arranged at a distance from the axis of rotation or pivoting of the guide vanes. Either the rotating or swiveling axes of the guide vanes are located on their radially outer side and they are pivotably mounted in the radially outer boundary tube of the swirl air duct, and the guide pins and the grooved control body are on the radially inner boundary tube side of the swirl air duct, or vice versa. In any case, when the position of the control body with its circumferentially distributed guide grooves is changed, an actuating force is exerted on the guide pins engaging therein, as is the case with a crank mechanism, which swivels the guide vanes and thus changes the expansion Flow angle of the swirl air of the rotary kiln according to the invention results.
Zur Herbeiführung der Verschwenkung der Leitschaufeln am Draller- zeuger des erfindungsgemäßen Drehofenbrenners können die um den Umfang des Steuerkörpers verteilten Fuhrungsnuten etwa schraubenlinienförmig geformt sein. Dann wird der Steuerkörper axial verschoben, und auf diese Weise werden die Leitschaufeln verschwenkt. Oder die um den Umfang des Steuerkörpers verteilten Fuhrungsnuten sind etwa axial geradlinig verformt. Dann wird der Steuerkörper verdreht, und auf diese Weise werden die Leitschaufeln des Drallerzeugers verschwenkt. Es ist auch möglich, die um den Umfang des Steuerkörpers verteilten Fuhrungsnuten über den Umfang gesehen in Lage und Geometrie unterschiedlich zu formen, z. B. bei der schraubenlinienförmigen Lage mit untereinander unterschiedlichen Winkeln zur Brennerlängsachse. Auf diese Weise kann bei einer Betätigung des Steuerkörpers auch eine unterschiedliche bzw. unsymmetrische Winkelanstellung der Leitschaufeln bewirkt werden, beispielsweise an der Oberseite der Brennermündung ein anderer Ausströmwinkel der Drallluft eingestellt werden als an der Brennerunterseite, um auf diese Weise für besondere Durchmischungseffekte des in der Regel über eine kegelförmige Ringspaltdüse austretenden Festbrennstoffes wie z. B. Kohlenstaub zu sorgen.In order to bring about the pivoting of the guide vanes on the swirl generator of the rotary kiln burner according to the invention, the guide grooves distributed around the circumference of the control body can have an approximately helical shape. Then the control body is axially displaced, and in this way the guide vanes are pivoted. Or the guide grooves distributed around the circumference of the control body are deformed approximately axially in a straight line. Then the control body is rotated, and in this way the guide vanes of the swirl generator are pivoted. It is also possible to shape the guide grooves distributed around the circumference of the control body differently in terms of position and geometry, z. B. in the helical position with mutually different angles to the longitudinal axis of the burner. In this way, when the control body is actuated, a different or asymmetrical angle adjustment of the guide vanes can also be effected, for example a different outflow angle of the swirl air can be set on the top of the burner mouth than on the burner underside, in order in this way for special mixing effects of the Solid fuel escaping via a conical annular gap nozzle, such as. B. to provide coal dust.
Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention and its further features and advantages are explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown schematically in the figures.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 : den erfindungsgemäßen Drehofenbrenner als komplette Brennerlanze in Seitenansicht, Fig. 2: vergrößert herausgezeichnet die perspektivische Ansicht auf die Brennermündung,1: the rotary kiln burner according to the invention as a complete burner lance in side view, 2: enlarged, drawn out the perspective view of the burner mouth,
Fig. 3: vergrößert herausgezeichnet aus Fig. 2 die perspektivische Ansicht einer der an der Brennermündung im Drallluftkanal verschwenkbar angeordneten Leitschaufeln,3: enlarged, drawn out from FIG. 2, the perspective view of one of the guide vanes pivotably arranged at the burner mouth in the swirl air duct,
Fig. 4: den aus Fig. 2 vergrößert herausgezeichneten axial ver- schiebbaren Steuerkörper in perspektivischer Ansicht, undFIG. 4: the axially displaceable control body drawn enlarged from FIG. 2 in a perspective view, and
Fig. 5: als Variante zu Fig. 4 perspektivisch herausgezeichnet einen um seine Achse verdrehbaren Steuerkörper zum Einstellen und Verstellen der Leitschaufeln im Drallluftkanal.FIG. 5: as a variant of FIG. 4, a perspective view of a control body rotatable about its axis for adjusting and adjusting the guide vanes in the swirl air duct.
Fig. 1 zeigt die komplette Brennerlanze 7 mit Einführung von Kohlenstaub 8, der nach Austritt aus der Brennermündung 9 unter Aus- bildung einer Flamme im Drehrohrofen verbrennt.1 shows the complete burner lance 7 with the introduction of coal dust 8, which burns after exiting the burner mouth 9 with the formation of a flame in the rotary kiln.
Erläutert zunächst an der Fig. 2 ist der erfindungsgemäße Drehofenbrenner ein Dreikanalbrenner mit einem ringförmig angeordneten Kanal 10 zum pneumatischen Transport von feinkörnigem Festbrenn- Stoff wie z. B. Kohlenstaub, der durch eine Ringspaltdüsenmündung mit geringem nach außen divergierenden Winkel ausströmt. Der Kohlenstaubkanal 10 ist konzentrisch sowohl von einem radial außen angeordneten Brennluftkanal als auch von einem radial innen gelegenen Brennluftkanal umgeben, wobei diese Brennluftströme die Primärluft für den Brenner bilden. Die radial äußere Primärluft, auch Jetluft genannt, tritt mit hoher Geschwindigkeit in Form von Düsenstrahlen aus einzelnen um den Umfang der Brennermündung verteilt angeordneten Brennerdüsen 11 aus. Die Jetluftstrahlen sind in der Lage, möglichst viel der den Drehofenbrenner im Drehrohrofen umgebenden heißen Sekundärluft von z. B. 1000° C in den Kern der Brennerflamme zwecks schneller und vollständiger Kohlenstaubverbrennung einzu- saugen.First explained with reference to FIG. 2, the rotary kiln burner according to the invention is a three-channel burner with an annularly arranged channel 10 for the pneumatic transport of fine-grained solid fuel such as. B. coal dust that flows out through an annular gap nozzle mouth with a small outward diverging angle. The coal dust duct 10 is concentrically surrounded both by a radially outer combustion air duct and by a radially inner combustion air duct, these combustion air flows forming the primary air for the burner. The radially outer primary air, also called jet air, emerges at high speed in the form of jet streams from individual nozzles distributed around the circumference of the burner mouth Burner nozzles 11 out. The jet air jets are able to remove as much as possible of the hot secondary air surrounding the rotary kiln burner in the rotary kiln, e.g. B. 1000 ° C into the core of the burner flame for the purpose of quick and complete combustion of coal dust.
Der konzentrisch innerhalb des Kohlenstaubkanals 10 angeordnete weitere Primärluftkanal ist an seiner Ausmündung mit einem Drallerzeuger mit um den Umfang verteilten schräg zur Luftanströmung richtbaren Leitschaufeln 12, 13 etc. ausgestattet, so dass dieser radial innen gelegene Primärluftkanal auch Drallluftkanal 14 genannt wird. Im Zentrum der Brennermündung kann noch wenigstens ein Zündbrenner angeordnet sein.At its mouth, the further primary air duct, which is arranged concentrically within the coal dust duct 10, is equipped with a swirl generator with guide vanes 12, 13, etc., which are distributed around the circumference and can be directed obliquely to the air flow, so that this radially inner primary air duct is also called swirl air duct 14. At least one pilot burner can also be arranged in the center of the burner mouth.
Erfindungsgemäß sind die Leitschaufeln 12, 13 etc. im Drallluftkanal 14 sogar während des Betriebes des Drehrohrofens verstellbar, indem die Leitschaufeln im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 an ihren radial äußeren Seiten als Schwenkachse jeweils einen vorspringenden zylindrischen Gelenkzapfen 15 aufweisen, wobei die Ge- lenkzapfen in um den Umfang verteilten Bohrungen eines Halterings 16 gelagert sind, der mittels Befestigungselementen wie z. B. Schraubenbolzen 17 von der Brennermündung her an die Stirnseite des den Drallluftkanal 14 außen begrenzenden Rohres montierbar ist. Wie aus Fig. 3 weiter hervorgeht, weisen die Leitschaufeln 12, 13 etc. an ihrer dem Gelenkzapfen 15 gegenüberliegenden Seite jeweils einen vorspringenden Führungszapfen 18, z. B. Kugelzapfen auf, wobei die Führungszapfen 18 jeweils in eine Führungsnut 19, 20 etc. eingreifen, die um den Außenumfang eines ringförmigen Steuerkörpers 21 verteilt angeordnet sind. Dieser Steuerkörper 21 ist in Fig. 4 her- ausgezeichnet. Wie aus Fig. 3 noch deutlich hervorgeht, sind alle Leitschaufeln 12, 13 etc. des Drallerzeugers als einarmige Hebel ausgebildet, indem die Führungszapfen 18 mit Abstand von der Drehachse der Gelenkzapfen 15 der Leitschaufeln angeordnet sind. Wenn dann die um den Umfang des Steuerkörpers 21 verteilten Fuhrungsnuten 19, 20 etc., wie in Figuren 2 und 4 zu sehen, schraubenlinienförmig geformt sind und der Steuerkörper axial verschoben wird, so wird damit der Anstellwinkel aller Leitschaufeln 12, 13 etc. verändert, z. B. in einem Bereich von + 40° über 0° bis - 40°. Auf diese Weise wird über den Aus- Strömwinkel der über den Drallerzeuger beeinflussten Drallluft die Flammenform des Drehofenbrenners während des Brennerbetriebes eingestellt und je nach Situation z. B. auf sich ändernde Zusammensetzungen des Festbrennstoffes reagiert.According to the invention, the guide vanes 12, 13 etc. in the swirl air duct 14 can even be adjusted during operation of the rotary kiln, in that the guide vanes in the exemplary embodiment in FIGS. 2 and 3 each have a projecting cylindrical articulated pin 15 on their radially outer sides as a pivot axis, the articulated pins are stored in circumferentially distributed bores of a retaining ring 16 which is fastened by means of fastening elements such. B. bolts 17 from the burner mouth to the end face of the swirl air duct 14 outside limiting tube is mountable. As can further be seen from FIG. 3, the guide vanes 12, 13, etc. each have a projecting guide pin 18 on their side opposite the pivot pin 15, for. B. ball stud, wherein the guide pin 18 each engage in a guide groove 19, 20, etc., which are arranged distributed around the outer periphery of an annular control body 21. This control body 21 is distinguished in FIG. 4. As can be clearly seen from FIG. 3, all guide vanes 12, 13 etc. of the swirl generator are designed as one-armed levers, in that the guide pins 18 are arranged at a distance from the axis of rotation of the pivot pins 15 of the guide vanes. If the guide grooves 19, 20 etc. distributed around the circumference of the control body 21 are, as can be seen in FIGS. 2 and 4, shaped helically and the control body is axially displaced, the angle of attack of all guide vanes 12, 13 etc. is thus changed, z. B. in a range of + 40 ° to 0 ° to - 40 °. In this way, the flame shape of the rotary kiln burner is set during burner operation via the outflow angle of the swirl air influenced by the swirl generator. B. reacts to changing compositions of the solid fuel.
Die axiale Verschiebung des Steuerkörpers 21 kann, wie in Fig. 1 gezeigt, durch axiale Verschiebung des den Steuerkörper 21 tragenden Zentralrohres 22 erfolgen, das mit Hilfe eines Verschiebegestänges 23 mittels eines Spindelhubelements 24 feinfühlig axial verstellbar ist. Dabei wird die Abdichtung des Drallluftkanals 14 mittels eines Kom- pensators 25 zwischen dem axial verschiebbaren Zentralrohr 22 und dem feststehenden Rohranschluss sichergestellt. Der an den Leitschaufeln 12, 13 jeweils eingestellte Schwenkwinkel lässt sich durch Skalen am Verstelltrieb oder durch elektrische Signalrückmeldung erkennen.The axial displacement of the control body 21 can, as shown in FIG. 1, be carried out by axial displacement of the central tube 22 carrying the control body 21, which can be sensitively adjusted axially with the aid of a displacement linkage 23 by means of a spindle lifting element 24. The swirl air duct 14 is sealed by means of a compensator 25 between the axially displaceable central pipe 22 and the fixed pipe connection. The swivel angle set on the guide vanes 12, 13 can be recognized by scales on the adjustment drive or by electrical signal feedback.
Sind nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 die um den Umfang des Steuerkörpers 21 a verteilten Fuhrungsnuten 19a, 20a etwa axial geradlinig geformt, wird der Steuerkörper 21 a nicht axial verschoben, sondern um seine Längsachse verdreht, z. B. dadurch, dass in das Ritzel 26 des Steuerkörpers 21 a ein nicht dargestellter außerhalb des Drehrohrofens befindlicher Drehantrieb eingreift, um auf diese Weise die Leitschaufeln 12, 13 etc. des Drallerzeugers zu verstellen. Die Erfindung ist auch anwendbar zur Umrüstung bereits vorhandener Drehofenbrenner. Dazu müssen außer dem Anbau der Verstellmechanik am kalten Ende der Brennerlanze nur das Drallsystem und ggf. noch die Kohlenstaubringdüse ausgewechselt werden. 5 are formed approximately axially rectilinearly, the guide grooves 19a, 20a distributed around the circumference of the control body 21a, the control body 21a is not axially displaced, but rotated about its longitudinal axis, for. B. engages in the pinion 26 of the control body 21 a engages a rotary drive, not shown, located outside the rotary kiln, in order to adjust the guide vanes 12, 13, etc. of the swirl generator. The invention can also be used to convert existing rotary kiln burners. For this purpose, in addition to installing the adjustment mechanism at the cold end of the burner lance, only the swirl system and, if necessary, the coal dust ring nozzle must be replaced.
Claims
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