VORRICHTUNG ZUR THERMISCHEN NACHVERBRENNUNG VON ABLUFT

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer industriellen Anlage und einer Nachverbrennungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Durch einen Prospekt "CleanAir-Abluftreinigungssysteme" der Fa. KBA-MetalPrint aus 03/2008 ist mit der "Thermische Abluftreinigung TNV" eine Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Abluft mit einem Brenner bekannt, dessen Brennerkonus sich in Axialrichtung des Brenners zur stromabwärtigen Konusöffnung trichterförmig öffnet. Der Brenner ist mit zumindest dem Brennerkonus in einem einer Brennkammer vorgeordneten Raum angeordnet und von zu behandelnder Abluft umgeben. Im dem Brenner vorgeordneten Abgasstrom ist ein mit dem Reingasstrom Wärmeenergie austauschender Rohrbündelwärmetauscher vorgesehen.

[0003] Die DE 37 38 141 A1 offenbart einen Brenner, dessen Brennerkonus ein Brennstoff Düsenrohr umgreift. Der Konus weist in seinem sich kegelstumpfmantelförmig öffnenden Wandungsabschnitt Durchtrittsöffnungen auf, durch welche Abgas aus einem das Abgas führenden und den Konus umgebenden Kanal in das Konusinnere strömen kann. Parallel hierzu strömt Abgas durch einen zwischen Brennkammerblende und Konus gebildeten Ringspalt in die Brennkammer hinein. Um eine aus einer Überhitzung resultierende Beschädigung zu vermeiden, ist der Brennerkonus aus sog. Ingenieurskeramik, insbesondere aus Silizium infiltriertes Siliziumcarbit ausgeführt.

[0004] In der DE 196 54 009 A1 ist ein Konusbrenner mit einem Brennerkonus aus zwei kegelschalenförmigen Teilkörpern offenbart, welche an ihren in Umfangsrichtung betrachteten Endabschnitten radial zueinander versetzt sind und hierdurch tangentiale Eintrittsöffnungen für Verbrennungsluft bilden. Im Bereich des zylindrischen Anfangsteils des Konus wird über eine Düse bevorzugt flüssiger Brennstoff in den Konusinnenraum zerstäubt. Im Bereich der tangentialen Eintrittsöffnungen wird durch radial nach Innen weisende Öffnungen in der Teilkörperwandung zusätzlich bevorzugt gasförmiger Brennstoff in die tangential einströmende Verbrennungsluft eingedüst. Die Verdampfung des durch die Düse eingespritzen flüssigen Brennstoffs innerhalb der Vormischkammer kann dadurch unterstützt werden, dass die zugeführte Verbrennungsluft vorgeheizt oder mit rückgeführtem Abgas angereichert wird.

[0005] Die DE 41 13 681 A1 und die DE 195 45 310 A1 offenbaren zur DE 196 54 009 A1 vergleichbare Brennerausführungen, wobei das radiale Eindüsen in die tangentialen Eintrittsöffnungen bei der DE 41 13 681 A1 jedoch über radial gerichtete Öffnungen in parallel zu den Eintrittsöffnungen verlaufenden Zuleitungskanälen erfolgt. Auch hierbei kann für Gasturbogruppen oder atmosphärische Feuerungsanlagen eine Rückführung eines Teils des Abgases in die zugeführte Frischluft zur Bildung der Verbrennungsluft von Vorteil sein kann. In der DE 195 45 310 A1 sind zur Bildung des Brennerkonus mehrere, in der Darstellung eines Ausführungsbeispiels vier kegelschalenförmige Teilkörper vorgesehen. Die Teilkegelachsen der Teilkegelschalen liegen auf einer gemeinsamen Kegelachse, so dass sich eine durch Eintrittskanäle unterbrochene gerade Kegelmantellinie ergibt.

[0006] Auch die DE 195 45 309 A1 offenbart einen beispielsweise bei einer Gasturbogruppe einzusetzenden Vormischbrenner mit zwei kegelschalenförmigen Teilkörpern, welche zwischen sich schlitzartige tangentiale Eintrittsöffnungen für den Eintritt von in einem Verdichter erzeugte verdichtete Verbrennungsluft ausbilden. Im Bereich der tangentialen Eintrittsschlitze wird gasförmiger Brennstoff eingedüst. Wenn bei Teillast der Betrieb allein durch Eindüsen im Bereich der Schlitze nicht gewährleistet ist, wird zusätzlich Brennstoff über eine Düse über eine Lanze im Bereich der Rückströmzone eingedüst, wodurch eine Pulsation zwischen Volllast- und Teillastbetrieb vermieden wird. In einem Hohlraum zwischen dem die Lanze begrenzenden Lanzenrohr und dem koaxial in diesem angeordneten Brennstoffrohr strömt Verbrennungsluft zum im Bereich der Rückströmzone mündenden Lanzenkopf.

[0007] Durch die CH 684 962 A5 ist ein Brenner zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, einer Brennkammer einer Gasturbogruppe oder einer Feuerungsanlage mit einem ebenfalls durch Teilkegelkörper gebildeten Brennerkonus offenbart, wobei Brennstoff im Bereich der tangentialen Eintrittsschlitze eingedüst wird. Bei Bedarf ist zusätzlich zur tangentialen Einleitung axiale Verbrennungsluft allenfalls stromabwärts der Zündungselektroden in den Kegelhohlraum einzuleiten.

[0008] Die DE 102 05 428 A1 betrifft einen Brenner für einen Wärmeerzeuger. In der Ausgangsmündung des Brenners sind Strömungshindernisse vorgesehen.

[0009] Auch die WO 2006/048405 A1 betrifft einen Brenner für einen Wärmeerzeuger. Ausgangsseitig des Brennerkonus sind im Strömungsweg des austretenden Brenngasstromes Übergangskanäle ausbildende Einbauten vorgesehen

[0010] Die US 6 599 121 B2 betrifft einen Brenner einer Turbo-Power-Maschine mit mehreren Konusteilschalen, wobei in den dazwischen gebildeten Schlitzen Verbrennungsluft mit Brennstoff versehen und tangential in das Konusinnere eingeleitet wird. Um den Brenner fluidtechnisch zu stabilisieren, wird im axialen Verlauf der Konusströmung durch entsprechende Formgebung oder Einbauten in zumindest einem Umfangsabschnitt eine streckenweise Querschnittsverjüngung vorgesehen, durch welche das Strömungsprofil deformiert wird. Der querschnittsverjüngende Umfangsabschnitt verläuft in einem stromabwärts letzten Drittel des Brennerkonus um 2° bis 45°, insbesondere 5° bis 15°, geneigt gegen die Brennerachse.

[0011] Durch die EP 0 629 817 A2 ist eine Feuerungsanlage bekannt, die im Wesentlichen aus einem Brennraum mit einem Vormischbrenner besteht. Dabei wird durch die Verbrennung des Brennstoff entstandenes Rauchgas passiv rückgeführt. Der Brennerkonus umfasst zwei durch Versatz zweier kegelige Teilkörper gebildete Tangentialeintritte für den Eintritt der Verbrennungsluft. Dem Brenner wird Frischluft im Fußbereich axial und im Konusbereich radial als tangentiale Strömung zugeführt, die über die Sogwirkung von Jet-Injektoren Rauchgas mit sich in den Brennerinnenraum reißt. Im Bereich der Tangentialeintritte sind Brennstoffdüsen vorgesehen.

[0012] Die DE 100 22 969 A1 betrifft einen Brenner zum Betrieb eines Aggregates zu Erzeugung eines Heißgases mit einem durch zwei fächerartig angeordnete Teilkegelkörper gebildeten Brennerkonus. Um die Amplituden von thermoakustischen Schwankungen zu vermindern, ragen eine Vielzahl von Strömungshindernissen in die Strömung hinein. Bevorzugt sind die Strömungshindernisse am Brenneraustritt und besonders vorteilhaft zusätzlich entlang der Tangentialluftöffnungen vorgesehen. Zusätzlich können Im Bereich der Tangentialluftöffnungen Öffnungen für die Zufuhr von Brennstoff vorgesehen sein.

[0013] Die EP 0 780 630 A2 betrifft einen Brenner für einen Wärmeerzeuger. Der Brenner umfasst einen kegeligen Drallerzeuger und eine Brennstoffdüse. Der Brennerkonus umfasst zwei durch Versatz zweier kegelige Teilkörper gebildete Tangentialeintritte für den Eintritt der Verbrennungsluft. Letztere kann zur Vorwärmung mit rückgeführtem Abgas angereichert sein. Im Bereich der Brennstoffdüsenmündung sind radial oder quasiradial angeordnete Öffnungen vorgesehen, durch welche eine Spülluft in den von der Größe der Brennstoffdüse induzierten Querschnitt einströmt.

[0014] Die JP 2004 053 048 A offenbart einen Vormischbrenner, wobei in einer den Konus fußseitig begrenzenden Stirnwand von Axialbohrungen vorgesehen zu sein scheinen, welche auf der anderen Seite in einer Pilotmischgasleitung münden. Der Konus umfasst Fenster, durch welche ein Hauptbrenngasgemisch von außen in das Konusinnere strömt.

[0015] Die US 2007/0254254 A1 betrifft einen konischen Zyklon-Oxidationsbrenner, welchem auf der Seite seines kleineren Querschnittes kohlenwaserstoffhaltiges Gas aus einer Pyrolyseanlage gewonnenes zugeführt wird. Dem Innern des konusförmigen Brennerkorbes kann im Bereich der Konuswandung über Schläuche Brennstoff z. B. in Form von Propan zugeführt werden. Ebenfalls in der Wandung des konusförmigen Brennerkorbes sind Ringe von Öffnungen vorgesehen, auf deren Innenseiten Ablenkklappen zur Erzeugung einer zyklonartigen Strömung. Durch diese Maßnahmen und ggf. ein zusätzliches Gebläse, durch welches eine zirkulare Strömung im den Brennerkorb umgebenden Brennraum erzeugbar ist, soll sich an der Innenwand des Brennerkorbes eine zyklonförmige Flamme ausbilden.

[0016] Die DE 198 48 661 A1 betrifft eine thermische Nachverbrennungsanlage, wobei ein Brenner mit seinem Konus im Abgasstrom angeordnet ist. Im Konusmantel sind Öffnungen vorgesehen, durch welche die Abluft in Innere strömt. Zur Ausbildung einer Drallströmung weisen die am weitesten stromabwärtigen Öffnungen nach Innen ragende Abluftleitelemente auf.

[0017] Auch die GB 1 276 199 A betrifft eine thermische Nachverbrennungsanlage belasteter Abluft mit einem im Abluftstrom angeordneten und Radialluftöffnungen umfassenden Brennerkonus.

[0018] Durch die EP 0 436 113 A1 ist ein Brenner einer Feuerungsanlage offenbart, dem neben Frischluft aus dem Brenner rezirkuliertes Rauchgas zugeführt wird.

[0019] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einer industriellen Anlage und einer Nachverbrennungsvorrichtung zu schaffen.

[0020] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

[0021] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Nachverbrennung von Abluft möglich ist, welche besonders effektiv und energieeffizient arbeitet und dennoch hohe Standards im Hinblick auf die Schadstoffrestmengen erfüllt. Zur hohen Effizient trägt beispielsweise ein Vorheizen der nachzuverbrennenden Abluft auf z. B. Temperaturen > 500 °C und/oder eine für die Vermischung der zu reinigenden Abluft mit den Brenngasen günstige Strömungsführung der Abluft- und/oder Brennstoffströme bei.

[0022] Von besonderem Vorteil für die Ausführung einer Nachverbrennungsvorrichtung ist daher z. B. ein Vorheizen der zu reinigenden Abluft in Verbindung, bevorzugt in Verbindung mit einem spezifisch hierfür ausgebildeten Brenner.

[0023] Beispielsweise wird durch eine spezielle Luftführung im Brenner bzw. Brennerkonus ein Überhitzen und Schädigen der Brennerwandung verhindert, ohne dass hierbei die Vermischung und damit die Effektivität der Nachverbrennung beeinträchtigt wird. Durch einen tangentialen Lufteintritt und/oder fußgrundseitig konusmantelnah überwiegend axial eintretenden Lufteintritt und/oder eine spezielle tatsächliche oder wirksame Konizität, beispielsweise in einem Bereich für den Öffnungswinkel innerhalb des Winkelbereichs von z. B. 10° bis 30°, insbesondere 14° bis 24°, bzw. einem Bereich für die Neigung der Konuswand des wirksamen inneren bzw. tatsächlichen Konus innerhalb des Winkelbereichs von z. B. 5° bis 15°, insbesondere 7° bis 12° wird ein Zuluftpolster an der Brennerkonusinnenwand erzeugt und/oder erhalten, sodass die Flamme in einem hierdurch ausgebildeten "Luftkorb" gebildet wird.

[0024] Von besonderem Vorteil für die Ausbildung einer - z. B. die Flamme trotz ggf. zusätzlicher radialen Lufteintrittes stabilisierenden - Drallströmung kann eine Ausführung des Brennerkonus mit tangentialen Lufteintriffsöffungen sein. Bevorzugt können diese durch Ausbildung des Brennerkonusmantels oder zumindest eines Abschnittes mit radiärsymmetrischer, insbesondere fächerartiger und/oder verdrehter Anordnung mehrerer, z. B. mehr als zwei, bevorzugt vier, Wandabschnitte einer ein- oder bevorzugt mehrteilig ausgeführten Wandung gebildet sein.

[0025] Die Ausbildung des die Wandung vor zu hohen Temperaturen schützenden Luftkorbes kann vorteilhaft durch radiale Lufteintrittsöffnungen in der Wandung und/oder insbesondere durch einen Lufteintritt vom Fußgrund her und/oder durch die Konusform resultieren oder zumindest gefördert sein.

[0026] In einer vorteilhaften Ausführung mit einem vom Fußgrund her an der Wandung entlang gerichteten Zuluftstrom, d. h. eine den Luftkorb bildende ringförmige Mantelströmung kann dieser in einer vorteilhaften Weiterbildung zwischen dem fußseitigen Stirnende des Konusmantels und einem ringförmigen, das stirnseitige Brennerdüsenprofil umgebenden zusätzlichen Leitelement, z. B. Leitblech, erfolgen.

[0027] Zur Ausbildung des Luftkorbes können stattdessen oder bevorzugt zusätzlich zum axialen Zuluftstrom und/oder zur Drallströmung und/oder zur bevorzugten Konusgeometrie, d. h. dem schalenartigen Aufbau und/oder der Konizität, radiale Lufteintrittsöffnungen, beispielsweise als Injektoröffnungen, im Konusmantel vorgesehen sein. Die oder ein Teil der Injektoröffnungen können in ihrem Öffnungsgrad variierbar sein, um den Luftstrom und die Mantelströmung einstellen zu können.

[0028] Die Vermischung und damit die Effektivität der Nachverbrennung kann alleine oder gerade in Verbindung mit dem axialen Zuluftstrom und/oder der Drallströmung und/oder dem schalenartigen Konusaufbau und/oder der Konizität und/oder den radialen Lufteintrittsöffnungen im Bereich des stromabwärtigen Konusendes durch nahe oder in der Ebene der Ausgangsöffnung des Brennerkonus in den den Brennerkonus auf dessen Außenseite umgebenden Raum ragende Strömungshindernisse verbesset werden. Dies gilt insbesondere in Verbindung mit der ringförmig ausgebildeten Mantelströmung, die am Konusende aufgebrochen und mit dem übrigen Zuluftstrom verwirbelt werden muss.

[0029] Der Brennerkonus kann, insbesondere zusätzlich zum axialen Zuluftstrom und/oder der Drallströmung und/oder dem schalenartigen Konusaufbau und/oder der Konizität und/oder, den radialen Lufteintrittsöffnungen und/oder den Strömungshindernissen eine abstromseitige Abschlussplatte umfassen, durch welche ein nötige Druckdifferenz im Konusinnern und/oder ein Abschluss von tangentialen Eintrittsöffnungen bewirkt wird.

[0030] Brenner und Nachverbrennungsvorrichtung sind z. B. derart miteinander ausgeführt, dass bei betrieb des Brenners die Abluft auf ein Temperaturniveau von > 600 °C, insbesondere größer 650 °C, bevorzugt > 700 °C, z. B. ca. 750 °C erhitzt werden, bei welcher sich die Schadstoffe, z. B. Kohlenwasserstoffe, mit dem Sauerstoff aus der Abluft in CO/CO₂ und Wasser zersetzen.

[0031] Als Abluft sollen hier beispielsweise Abluft- oder Abgasströme verstanden sein, die z. B. eine signifikante und/oder gegenüber den z. B. in Deutschland geltenden Grenzwerten erhöhte Kohlenwasserstofffracht enthält. Beispielsweise enthält der zu behandelnde und/oder den Brennerkonus umgebende Abgas- bzw. Abluftstrom mindestens 5 g/m³ an Kohlenwasserstoffverbindungen.

[0032] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Nachverbrennungsvorrichtung ist im Reingasstrom ein Wärmetausch vorgesehen, durch welchen Wärmeenergie an einen Fluidstrom für einen Prozess oder zur Beheizung der die zu reinigende Abluft abgebenden Anlage abgebbar ist.

[0033] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

[0034] Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer einer industriellen Anlage nachgeordneten Nachverbrennungsvorrichtung;

Fig. 2

eine vergrößerte Darstellung der Nachverbrennungsvorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3

einer schematische Darstellung eines vorderen Teils der Nachverbrennungsvorrichtung mit einem Brenner;

Fig. 4

eine perspektivische Ansicht von schräg vorne für eine Ausführung des Brenners;

Fig. 5

eine perspektivische Rückansicht für eine Ausführung des Brenners;

Fig. 6

eine Seitenansicht für eine Ausführung des Brenners;

Fig. 7

eine schematische Prinzipskizze für a) einen ersten und b) einen zweiten Schnitt durch die Wandung des Brenners;

Fig. 8

eine schematische Schnittansicht im Längsschnitt durch den Brenner im Bereich einer Austrittsöffnung der Brennstoffdüse;

Fig. 9

eine leicht perspektivische Ansicht von vorne für eine Ausführung des Brenners.

[0035] Eine Vorrichtung 01 zur thermischen Nachbehandlung, insbesondere zur Nachverbrennung, eines gasförmigen, beispielsweise schadstoffbelasteten Fluidstromes 02, z. B. eine Nachverbrennungsvorrichtung 01, umfasst einen mit flüssigem oder bevorzugt gasförmigem Brennstoff 03 betreibbaren bzw. betriebenen Brenner 04, insbesondere einen eine Brennstoffzufuhr 07, z. B. Brennstoffdüse 07, und einen sog. Brennerkonus 06 umfassenden Konusbrenner 04, welcher mit zumindest seinem Brennerkonus 06 in den Strömungsweg des zu behandelnden Fluidstromes 02, insbesondere Abluftstromes 02, hineinragt und/oder in diesem angeordnet ist. Über die Brennstoffdüse 07 ist der bevorzugt gasförmige Brennstoff 03, z. B. Erdgas, Propan oder LPG, in den vom Brennerkonus 06 umgebenen Raum zuführbar (siehe z. B. Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3).

[0036] Der Einfachheit halber soll hier - sofern an betreffender Stelle nicht bewusst unterschieden wird - unter der Bezeichnung "Abluft" für das zu reinigende gasförmige Fluid sowohl ein tatsächlich als Prozessabluft bzw. "kaltes Abgas" vorliegendes Fluid, als auch als ein "heißes" Abgas, Insbesondere als Verbrennungsabgas vorliegendes und thermisch durch Nachverbrennung zu behandelndes Fluid bzw. ein als Abluft- oder Abgasstrom 02 vorliegender Fluidstrom 02 verstanden sein. Die auch als Rohgas bezeichnete, noch nicht thermisch durch Nachverbrennen nachbehandelte "Abluft" stammt z. B. aus einer der Vorrichtung 01 bezogen auf die zu behandelnde Abluft aufstromseitig (oder auch stromaufwärts) vorgeordneten, insbesondere industriellen Anlage 12. Beispielsweise stammt diese tatsächlich als Abluft, z. B. als schadstoffbelastete Raumluft oder Prozessabluft, aus einem Anlagenraum oder Prozess einer als Produktions- und/oder Bearbeitungsanlage 12 ausgebildeten Anlage 12 oder aber als Verbrennungsabgas aus einem Verbrennungsraum einer als Feuerungsanlage 12 ausgeführten Anlage 12.

[0037] Bei der thermischen Nachbehandlung wird die schadstoffbefrachtete Abluft durch eine offene Flamme erhitzt und oxidierbare Schadstoffe, beispielsweise Kohlenwasserstoffe, bei hohen Temperaturen, z. B. Temperaturen > 600 °C, insbesondere größer 650 °C, bevorzugt > 700 °C, oxidiert. Beispielsweise werden Kohlenwasserstoffe zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Der hierfür benötigte Sauerstoff wird beispielsweise als ein Bestandteil des zu reinigenden Rohgases von diesem mitgeführt und/oder geliefert. Im Gegensatz zu Brennersystemen, wie sie bei der Energieerzeugung zum Einsatz kommen, wird der Brenner 04 hier z. B. nicht eigens mit - insbesondere verdichteter - Umgebungsluft (d. h. einem für schadstoffarme Reinluft typischen Gasgemisch) beschickt, sondern befindet sich in einer durch Abluft gebildeten Atmosphäre bzw. Umgebung mit z. B. einer Kohlenwasserstoffkonzentration von mindestens oder mehr als 0,5 g/m³ (25 °C, 1.013 mbar), insbesondere von mindestens 1,0 g/m³. D. h., dem Brenner 04 wird zusätzlich zum Brennstoff rohgasseitig 03 lediglich eine schadstoffbelastete, jedoch einen Sauerstoffanteil von z. B. mindestens 5 %, bevorzugt mindestens 10 % mitführende Abluft mit einer Kohlenwasserstofffracht von wenigstens 0,5 g/m³ zugeführt.

[0038] Stromabwärts der Nachverbrennung verlässt ein den thermisch nachbehandelten Rohgasstrom 02 umfassender Reingasstrom 08 die Nachverbrennungsvorrichtung 01.

[0039] In einer ersten, am wenigsten aufwändigen und hier nicht explizit dargestellten Ausführung der Nachverbrennungsvorrichtung 01 kann der Brenner 04 bzw. dessen Brennerkonus 06 direkt in einen Rohrabschnitt einer den Abluftstrom 02 der Anlage 12 abführenden Rohrleitung hineinragen bzw. in einem derartigen Rohrabschnitt vorgesehen sein. Dieser Rohrabschnitt kann hinsichtlich seines Querschnitts gegenüber einem rohgasseitigen Eingangs- und einem reingasseitigen Ausgangsabschnitt der Rohrleitung kammerartig aufgeweitet sein.

[0040] In einer hinsichtlich der Handhabung und/oder einer Modularität und/oder einer Effizienz zu bevorzugenden Ausführung ist der Brenner 04 Teil einer als eigenständiges Nachverbrennungsaggregat 01 ausgebildeten Vorrichtung 01 und ragt mit zumindest dem Brennerkonus 06 in einen die zu behandelnde Abluft im Innern des Aggregates 01 führenden Rohgasraum 09 hinein. Dem den Brennerkonus 06 umgebenden Rohgasraum 09 schließt sich stromabwärts eine Brennkammer 11 an, in dessen Eintrittsöffnung eine stromabwärtige Ausgangsöffnung 13 des Brennerkonus 06 mündet und welche eine oder mehrere parallele Austrittsöffnungen 14; 16 für den Austritt des nachverbrannten Reingases aus der Brennkammer 11 aufweist.

[0041] Die Eintrittsöffnung der Brennkammer 11 und der Brennerkonus 06 auf Höhe der Ausgangsöffnung 13 sind z. B. derart bemessen und relativ zueinander angeordnet, dass zwischen dem den Außenumfang ausgansseitig definierenden Rand des Brennerkonus 06 und dem die Eintrittsöffnung definierenden Rand einer eintrittsseitigen, insbesondere stirnseitigen, Brennkammerwand 17 ein Eintrittsspalt 18 ausgebildet ist, durch welchen Rohgas aus dem Rohgasraum 09 auf direktem Wege, d. h. ohne zunächst in eine im Innern des Brennerkonus 06 ausgebildete Vormischkammer des Brennerkonus 06 zu gelangen, in die Brennkammer 11 strömen kann. Dieser Eintrittsspalt 18 kann als ein - ggf. bis auf stellenweise zwischen Brennerkonus 06 und Brennkammer 11 angeordnete Stütz- und/oder Halteelemente - durchgehend umlaufender oder als ein in Summe z. B. über einen Winkelbereich von insgesamt wenigstens 270°, bevorzugt mindestens 300° des Umfangs reichender freier Eintrittsspalt 18 ausgeführt sein. Die Ebene der Eintrittsöffnung in die Brennkammer 11 und die Ebene der Ausgangsöffnung 13 des Brennerkonus 06 müssen nicht aber können zusammen fallen. Sie können jedoch auch zueinander parallel und in Axialrichtung des Brenners 04 voneinander beabstandet sein, wodurch die für den Fall des Zusammenfalls ebene, den Brennerkonusrand umlaufende Spaltquerschnittsfläche im axial versetzten Fall eine kegelstumpfmantelartigen Fläche ausbildet.

[0042] Dem im Innern des Nachverbrennungsaggregat 01 vorgesehenen Rohgasraum 09, insbesondere einem Rohgaseintritt 19 des Nachverbrennungsaggregates 01, kann der zu reinigende Fluid- bzw. Abluftstrom 02 als Rohgasstrom 02 aufstrom- bzw. rohgasseitig von der Anlage 12 her über eine entsprechende Rohrleitung zugeführt werden.

[0043] In einfacher Ausführungsvariante kann der Rohgaseintritt 16 direkt in den den Brennerkonus 06 umgebenden Rohgasraum 09 führen.

[0044] In einer energetisch vorteilhaften Variante erfolgt die Zufuhr in den Rohgasraum 09 jedoch über eine Strömungsführung entlang eines Streckenabschnittes durch einen Strömungsquerschnitt 21 hindurch, der zumindest einseitig durch die Außenseite einer Brennkammerwand 22, insbesondere einer längsseitigen Brennkammerwand 22, begrenzt ist. Für den bevorzugten Fall einer zylindrisch ausgeführten Brennkammer 11 und einer die Brennkammer 11 zumindest auf Länge der Brennkammer 11 diese konzentrisch umgebenden zylindrischen Hülle 23, z. B. Außenhülle 23 des Nachverbrennungsaggregates 01, kann als Strömungsquerschnitt 21 auf zumindest einem Streckenabschnitt ein kreisringförmiger Ringspalt 21 gebildet sein. Dieser kann - bis auf ggf. vorgesehene Stütz- und/oder Halteelemente zwischen Brennkammer 11 und Hülle 23 - als über den gesamten Kreisringumfang reichender oder z. B. als insgesamt zumindest 80 %, bevorzugt mindestens 90 % der ungestörten Kreisringfläche einnehmender freier Strömungsquerschnitt ausgebildet sein. Beim Strömen entlang der Brennkammeraußenwand 22 kann weiter stromabwärtig nachzuverbrennende Abluft des Abluftstromes 02 durch Wärmetausch mit der Brennkammeraußenwand 22 Energie in Form von Wärme aufnehmen.

[0045] Anstelle des Wärmetausches mit der Brennkammeraußenwand 22 oder vorzugsweise hierzu zusätzlich kann stromaufwärts des Rohgasraums 09, bevorzugt stromaufwärts des an der Brennerkammeraußenwand 22 verlaufenden, z. B. kreisringförmigen, Strömungsquerschnittes 21, im Rohgasweg ein Wärmetauscher 24 für den rekuperativen Wärmetausch, z. B. in einer Ausführung als Rohrbündelwärmetauscher 24 mit einer Mehrzahl von parallel durchströmbaren Rohren 26, vorgesehen sein, durch welchen ein Wärmetausch zwischen bereits nachverbranntem heißem Reingas des Reingasstromes 08 und noch zu reinigendem Rohgas des Rohgasstromes 02 erfolgt bzw. erfolgen kann. Der Wärmetauscher 24 kann grundsätzlich als eigenes, der Vorrichtung 01 vorgeordnetes Aggregat oder aber vorzugsweise im Nachverbrennungsaggregat 01 baulich integriert und im Strömungsweg dem Rohgaseintritt 19 nachgeordnet sein.

[0046] Das Rohgas kann hierbei grundsätzlich entweder in den Rohren 22 des Wärmetauschers 24 geführt sein oder bevorzugt die Rohre 26 des Wärmetauschers 21 auf der Außenseite umströmen. Umgekehrt kann das Reingas die Rohre 26 des Wärmetauschers 21 auf der Außenseite umströmen oder aber bevorzugt in den parallelen Rohren 22 des Wärmetauschers 24 zu einem gemeinsamen Sammel- und Austrittsraum 27 geführt sein, bevor der Reingasstrom 08 die Vorrichtung 01 durch einen Reingasaustritt 28 verlässt.

[0047] In der dargestellten vorteilhaften Ausführung wird die ungereinigte Abluft über das Rohrbündel des Wärmetauschers 24 im Kreuz/Gegenstrom geführt. Die Abluft wird vorgewärmt und strömt im äußeren Ringspalt 21 um die Brennkammer 11 herum zum anderen Ende der Brennkammer 11, wo sie in Richtung des Brenners 04 umgelenkt wird. Ein Teil der Abluft strömt in einer vorteilhaften, unten detaillierter dargelegten Ausführungsform, von der Seite und/oder von der stromaufwärtigen Stirnseite her durch den Brenner 04 selbst und dient dabei auch als Sauerstofflieferant für die Verbrennung im Brenner 04, ein anderer Teil strömt am Brenner 04 vorbei durch den beispielsweise ringförmigen Eintrittsspalt 18 in die Brennkammer 11. Beide Teile werden dann mit dem heißen verbrannten Abluft-/Gasgemisch aus dem Brennerkonus 06 auf eine Solltemperatur von z. B. > 700 °C, z. B. 720 bis 750 °C, vermischt. Die in der unverbrannten Abluft enthaltenen Schadgase (überwiegend Kohlenwasserstoffe) verbrennen dann in der Brennkammer zu CO₂ und Wasser, sobald sie die Soll-Reaktionstemperatur erreicht haben. Die Verwirbelung in und die geometrische Gestaltung der Brennkammer 11 ist vorteilhaft derart bemessen, dass die Verweilzeit in der Brennkammer 11, z. B. mindestens 0,5 s, so ausgebildet, dass die Anteile der gesetzlich erlaubten Restgehalte an CO, NO_X und unverbrannten Kohlenwasserstoffen unterschritten werden. Die verbrannte, gereinigte Abluft strömt dann über die Rohre des Wärmetauschers 24 ab und gibt einen großen Teil ihrer Wärme an die nachströmende ungereinigte Abluft ab.

[0048] Neben den Rohren 26 des Wärmetauschers 24 kann eine - z. B. zentral verlaufende - Bypass-Führung 29 mit einer beispielsweise mittels eines Stellmittels 34, beispielsweise eines Stellantriebes 34, über ein Stellelement 31, z. B. eine stellbare Klappe 31, fernbetätigt veränderbaren Durchströmrate vorgesehen sein. Hierdurch ist beispielsweise das Aufheizen des Rohgases in Grenzen variierbar.

[0049] Um das nachzuverbrennende Rohgas durch die Nachverbrennungsvorrichtung 01 zu fördern kann in der Nachverbrennungsvorrichtung 01 oder in der den Rohgasstrom 02 zur Nachverbrennungsvorrichtung 01 führenden Rohrleitung ein Gasfördermittel 32, z. B. ein als Ventilator, als Verdichter oder als Pumpe ausgebildetes Fördermittel, vorgesehen sein.

[0050] In einer anstelle oder vorzugsweise zusätzlich zum Wärmetauscher 24 vorgesehenen Ausführung der Nachverbrennungsvorrichtung 01 oder einer die Vorrichtung 01 umfassenden Abluftaufbereitung kann stromabseitig der bevorzugt mit oder ggf. ohne Wärmetauscher 24 ausgebildeten Nachverbrennungsvorrichtung 01 eine Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 33 im Strömungsweg des Reingasstromes 08 vorgesehen sein. Grundsätzlich kann die Wärmerückgewinnung auf beliebiger Technologie beruhen, ist jedoch vorzugsweise rekuperativ mit einem die Wärme über einem Wärmetauscher 36 zwischen dem noch heißen Reingasstrom 08 und einem Fluid eines nutzwärmeseitigen Wärmeträgerfluidstroms 37, z. B. eines Heizfluidkreislaufs 37, ausgeführt. Die Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 33 kann zwar prinzipiell baulich ebenfalls in der als Aggregat 01 ausgebildeten Nachverbrennungsvorrichtung 01 integriert sein, ist jedoch falls vorhanden bevorzugt als eigenständiges, der Nachverbrennungsvorrichtung 01 in einem System zur Abluftaufbereitung nachgeordneten Aggregat 33 ausgeführt. Es kann beispielsweise ein die Wärmeabgabe über beispielsweise die Strömungsführung mittels eines Stellmittels 38, beispielsweise eines Stellantriebes 38, über ein Stellelement 39, z. B. ein System stellbarer Klappen 39, fernbetätigt variierbar sein. Damit kann die Temperatur des die Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung 33 verlassenden Reingasstromes 08', welcher beispielsweise stromabwärts über z. B. einen Kamin 41 an die Umgebung abzugeben ist, in Grenzen variiert werden. Die kann ggf. zur Einhaltung der für den Kaminabzug einzuhaltenden Taupunktsgrenze erforderlich sein.

[0051] Für die oben genannten Ausführungen und Ausbauvarianten der Vorrichtung 01 zur thermischen Nachbehandlung und/oder einer die Nachverbrennungsvorrichtung 01 umfassenden Abluftaufbereitung ist der als Konusbrenner 04 ausgebildete Brenner 04 erfindungsgemäß in einer nachfolgend beschriebenen Ausführungsvariante mit einem oder mehreren der nachfolgend dargelegten besonders vorteilhaften Ausführungsmerkmalen ausgebildet.

[0052] Der Ausdruck "Brennerkonus" 06 bezeichnet hier nicht einen Konus als Körper im Sinne seiner geometrischen Bedeutung mit einer regelmäßigen und z. B. ununterbrochenen mantelseitigen Rotationsfläche, sondern - wie in Verbindung mit Konusbrennern im Sprachgebrauch üblich - ein ein- oder mehrteiliges Bauteil, welches eine sich in der Querschnittsfläche zum Ausgang hin trichterförmig öffnende Vormischkammer 42 seitlich begrenzender ein- oder mehrteilige, ggf. durch Luftdurchtrittsöffnungen nach außen hin unterbrochenen Konusmantel 43 bzw., im folgenden auch als Wandung 43 oder Wandstruktur 43 bezeichnet, umfasst (siehe z. B. Fig. 4 und Fig. 5). Diese sich zumindest in einem Längsabschnitt trichterförmig in Richtung zur Ausgangsöffnung des Brennerkonus 06 hin öffnende z. B. Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 kann in einem oder mehreren senkrecht zur Axialrichtung des Brenners 04 liegenden Querschnitten betrachtet eine von der Kreislinie abweichende unregelmäßige und ggf. stellenweise unterbrochene Innenumfangslinie ausbilden (siehe z. B. Fig. 6 und Fig. 7). Der vom Brennerkonus 06 bzw. dessen Wandung 43 oder mehrteiligen Wandstruktur 43 umgebene Raum bildet die Vormischkammer 42 aus, in welcher sich (Rest-)Sauerstoff enthaltendes Abgas und der Brennstoff 03 vermischen können.

[0053] Die Axialrichtung des Brenners 04 ist z. B. durch den Verlauf einer Schwerpunkts- oder Symmetrieachse S des sich zumindest in einem trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt bezüglich seiner den Innenraum begrenzenden Seite seiner Wandung rotationssymmetrisch oder zumindest n-fach (n ∈ IN, n > 1), z. B. zumindest zweifach, radiärsymmetrisch ausgebildeten Brennerkonus 06 gegeben. Stromauf- und/oder -abseitig dieses sich öffnenden Längsabschnittes muss der Brennerkonus 06 nicht, kann aber - was zumindest die den Innenraum begrenzende Seite seiner Wandung 43 bzw. Wandstriktur 43 betrifft - ebenfalls in o. g. Weise symmetrisch, z. B. zumindest radiärsymmetrisch, ausgebildet sein. Auch kann der Brennerkonus 06 der Einfachheit halber über die Gestaltung der Innenwandseite hinaus - ggf. bis auf strömungstechnisch irrelevante Anbauten wie z. B. Befestigungen oder benötigte Elektronik und/oder Sensorik - insgesamt baulich symmetrisch, z. B. zumindest radiärsymmetrisch, um die Symmetrieachse S ausgeführt sein. Als Radiärsymmetrie bzw. Drehsymmetrie ist hierbei eine Form der Symmetrie zu verstehen, bei der die Drehung eines Objektes um einen gewissen Winkel um eine Symmetrieachse das Objekt wieder mit sich selbst zur Deckung bringt. Bei einer n-zähligen Radiär- oder Drehsymmetrie bildet eine Drehung um 360°/n das Objekt auf sich selbst ab.

[0054] Die Brennstoffdüse 07 umfasst zumindest einen Brennstoffauslass 44 zur Abgabe des z. B. flüssigen oder bevorzugt gasförmigen Brennstoffs 03 in die im Innern des Brennerkonus 06 ausgebildete Vormischkammer 42. Die Brennstoffdüse 07 kann grundsätzlich in beliebiger Geometrie mit einer oder mehreren in Richtung Vormischkammer gerichteten Öffnungen 44 als Auslass bzw. Auslässe ausgeführt sein. Bevorzugt ist sie jedoch - zumindest im Bereich ihres konusnahen Endabschnittes - rohrförmig ausgebildet und mit einer stirnseitig zentrisch vorgesehenen kreisscheiben- oder kreisringförmigen den Brennstoffauslass 44 bildenden Öffnung 44 ausgeführt. Um die zentrische Öffnung 44 können in einer Variante symmetrisch weitere, ggf. kleinere Öffnungen vorgesehen sein.

[0055] Die Brennstoffdüse 07 und der Brennerkonus 06 sind in Axialrichtung betrachtet vorteilhaft derart relativ zueinander angeordnet, sodass zumindest ein Fußabschnitt des Brennerkonus 06, z. B. ein stromaufseitiges Ende der Wandung 43 oder ein eigens vorgesehener Konusfuß 46, welcher das stromaufseitiges Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 trägt, die Brennstoffdüse 07 zumindest auf Höhe des wenigstens einen Brennstoffauslasses, bevorzugt jedoch auf einem sich vom Brennstoffauslass stromaufwärts erstreckenden Längsabschnitt, z. B. in Art einer Manschette, umgibt.

[0056] Der Ausdruck stromaufseitig, stromaufwärts, stromabseitig und stromabwärtsbezieht sich - wo nicht anders angegeben oder offensichtlich anders gemeint - auf die in Axialrichtung betrachtete Fließrichtung des Brennstoffes im auslassnahen Bereich der Brennstoffdüse 07.

[0057] Für den Fall eines eigens vorgesehenen Konusfußes 46 bildet dieser den stromaufwärtig stirnseitigen Abschluss des Brennerkonus 06 und trägt die ein- oder mehrteilige konusmantelseitige Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43. Andernfalls wird der stromaufwärtig stirnseitigen Abschluss des Brennerkonus 06 durch das stromaufwärtige Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstriktion 43 gebildet.

[0058] Der Konusfuß 46 kann - ungeachtet der Bezeichnung - baulich der Brennstoffdüse 07 zuzurechnen sein, wobei zum Entfernen der Vormischkammer 42 ein Lösen zwischen Konusfuß 46 und Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 erfolgt. Umgekehrt kann der Konusfuß 46 jedoch in bevorzugter Ausführung baulich dem Brennerkonus 06 zuzurechnen sein, wobei zum Entfernen des Brennerkonus 06 ein Lösen des die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 tragenden Konusfußes 46 von der Brennerdüse 07 oder einem Anbau 47 der Brennerdüse 07 zwischen Brennstoffdüse 07 und Konusfuß 46 erfolgt. Zusätzlich kann zur weiteren Demontage des Brenners 04 auch der Konusfuß 46 lösbar mit der Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 verbunden sein.

[0059] Der Fußgrund 49 kann durch die dem Konusinnern zugewandte Seite eines in Art eines als Abschlußring oder Speichenring ausgebildeten Konusfußes 46 gebildet sein, der in Umfangsrichtung der Brennstoffdüse 07 betrachtet mehrere überwiegend in Axialrichtung verlaufende und/oder eine überwiegende axiale Durchströmung ermöglichende Durchführungen 48 - z. B. zwischen speichenartigen Stützelementen verbleibende offene Bereiche oder in einen Ring eingebrachte axiale Durchbrüche - aufweisen. Grundsätzlich kann der Fußgrund 49 auch durch einen rundum offenen Zwischenraum zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 und der Brennstoffdüse 07 auf axialer Höhe oder axial stromaufwärts des Brennstoffdüsenendes gebildet sein, wenn der Konus 06 beispielsweise nicht an der Brennerdüse 07 oder einem diese stormaufwärts forsetzenden Rohrstück, sondern von außen her, z. B. an einer Abgaskamme- oder Brennkammerwand, befestigt ist.

[0060] Vorzugsweise im stirnseitigen Fußgrund 49 des Brenners bzw. Brennerkonus 06 mehrere Durchführungen 48 um die Brennstoffdüse 07 und/oder zumindest um deren entlang der Symmetrieachse S in die zur Symmetrieachse S senkrechten Ebene betrachteten Projektion herum vorgesehen. Die Durchführungen 49 sind z. B. dergestalt, dass sie beim Austritt der Abluft in das Konusinnere hinein eine überwiegend axiale Strömung bewirken.

[0061] In vorteilhafter Ausführung ist der Konusfuß 46 durch ein Bauteil in Art einer Stirnplatte mit einer bevorzugt ringförmigen, beispielsweise die bevorzugt rohrförmig ausgebildete Brennstoffdüse 07 im montierten Zustand aufnehmenden Öffnung ausgebildet und z. B. lösbar mit der Brennstoffdüse 07 kraft- und/oder formschlüssig verbunden. Der Konusfuß 46 ist bevorzugt ringförmig ausgeführt und kann in Art eines Spannringsatzes ausgebildet sein, wobei einer der beiden Spannringe die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 trägt und durch einen Spannring reibschlüssig mit der Brennstoffdüse 07 auf deren Außenumfang verbindbar ist.

[0062] Bevorzugt ist der Konusfuß 46 durch eine Stirnplatte z. B. in Ausführung eines Flansches 46, insbesondere Flanschrings 46, mit beispielsweiser ringförmiger Ausnehmung ausgebildet, welcher mit einem beispielsweise am Umfang der Brennstoffdüse 07 mit einem bündig oder bevorzugt mit einem Versatz zur Düsenstirnseite an der Brennstoffdüse 07 angeordneten, als Flansch 47, insbesondere Flanschring 47, ausgebildeten Anbau 47 verbindbar ist (siehe z. B. Fig. 8). Der z. B. als Spannring oder Flansch 46 ausgebildete Konusfuß 46 ist im montierten Zustand bevorzugt mit seiner kreisförmigen Öffnung zentrisch zur Axialrichtung des Brenners 04 angeordnet.

[0063] Die Wandung 43 bzw. die Wandkonstruktion 43 ist mit ihrem stromaufwärtigen Ende zumindest auf einem Teil des Umfangs abschnittsweise, vorteilhaft überwiegend, bevorzugt im gesamten Umfangsbereich radial beabstandet zur Mantelfläche der insbesondere rohrförmig ausgeführten Brennerdüse 07 angeordnet, sodass zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 zumindest in Umfangsrichtung der Brennerdüse 07 abschnittsweise, bevorzugt jedoch - bis auf ggf. vorgesehene Stütz- und/oder Halteelemente - vollumfänglich in radialer Richtung ein Zwischenraum mit einem Abstand d, z. B. ein Abstand d von wenigstens 1 mm, vorteilhaft von mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm zwischen der Brenndüse 07 und der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 vorliegt. Ggf. kann in diesem Endbereich ein kreisringförmiger und z. B. bis auf ggf. vorgesehene Stütz- und/oder Halteelemente frei oder abschnittsweise durchströmbarer Zwischenraum zwischen Brennerdüsenmantel und Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 mit einer Ringbreite von z. B. mindestens 1 mm, vorteilhaft mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm, vorliegen. Der ggf. unterbrochene freie Zwischenraum stellt in diesem Fall eine von Fluid durchströmbare Durchführung in einem stirnseitigen Fußgrundes 49 des Brennerkonus 06 dar. Der Fußgrund 49 bezeichnet dabei das schmalere stromaufwärtige Ende des Brennerkonus 06, welches das stromabwärtige Ende der Brennstoffdüse 07 umgibt und mit letzterem zusammen den stromaufwärtigen Abschluss der Vormischklammer 42 bildet.

[0064] Für die Ausführung eines eigens vorgesehenen - insbesondere die rohrförmige Brennerdüse 07 umgreifenden - Konusfußes 46 trägt dieser das stromaufseitige Stirnende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 zumindest auf einem Teil des Umfangs abschnittsweise, vorteilhaft überwiegend, bevorzugt im gesamten Umfangsbereich radial beabstandet zur Mantelfläche der insbesondere rohrförmig ausgeführten Brennerdüse 07, sodass auf der der Vormischkammer zugewandten Seite des Konusfußes zumindest in Umfangsrichtung der Brennerdüse 07 abschnittsweise, bevorzugt jedoch vollumfänglich ein Abstand d in radialer Richtung, z. B. ein Abstand d von wenigstens 1 mm, vorteilhaft von mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm zwischen der Brenndüse 07 und der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 vorliegt.

[0065] In einer vorteilhaften und dargestellten Ausführung liegt auch in der Ausführung mit eigens vorgesehenem Konusfuß 46 in diesem Endbereich ein kreisringförmiger Zwischenraum zwischen Brennerdüsenmantel und dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 bzw. der Wandkonstruktion 43 mit einer Ringbreite von z. B. mindestens 1 mm, vorteilhaft mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 10 mm, vor. In einer zu bevorzugenden Ausführung sind im Konusfuß 46 in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von in den Zwischenraum mündenden, z. B. als Lufteintrittsdüsen 48 wirksame Durchführungen 48 vorgesehen. Die Durchführungen 48 münden dabei im Innern der Vormischkammer im Fußgrund 49 bzw. auf der den Fußgrund 49 begrenzenden vormischkammerseitigen Stirnseite des insbesondere in Art einer Stirnplatte ausgebildeten Konusfußes 46, innerhalb des vom stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 umgebenen Umfangs.

[0066] Die Durchführungen 48 enden beispielsweise, z. B. von der stromaufwärtigen Stirnseite des Konusfußes 46 her kommend, in einem zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und dem Brenstoffdüsenmantel ausgebildeten Zwischenraum.

[0067] Die Durchführungen können grundsätzlich beliebig, z. B. als runde Bohrungen oder in Art von durch speichenartige Verstrebungen gebildete Zwischenräume ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausführung sind sie als in Rechteckform schlitzartig ausgebildete Kanäle ausgeführt, die ein geführtes Strömen zum Zwecke der Bildung eines Luftpolsters bzw. -korbes auf der Wandungsinnenseite begründet.

[0068] Der Brenner 04 weist vorteilhaft wenigstens eine Mündung der mindestens einen aus dem den Brenner 04 umgebenden Raum 09 vorzugsweise stirnseitig ins Konusinnere führende Durchführung 48 (als offener Ring oder als Mehrzahl von Durchführungen 48) bevorzugt in einem stromaufwärtigen Fußabschnitt auf axialer Höhe oder stromaufwärts des stromabwärtigen Endes der Brennstoffdüse 07, d. h. je nach deren Ausführung dessen Rohes oder dessen Auslassöffnung 14.

[0069] Die ohne eigens vorgesehenen Konusfuß 46 z. B. ringförmig ggf. bis auf Stütz- und/oder Halteelemente offene oder durch den als Konusfuß 46 gänzlich oder bevorzugt lediglich teilweise abgeschlossene stromaufwärtige Stirnseite des Brennerkonus 06 bzw. der durch den Brennerkonus 06 ausgebildeten Vormischkammer wird auch als Fußgrund 49 des Brennerkonus 06 bezeichnet und ist in bevorzugter Ausführung von gasförmigem Fluid, beispielsweise von Abluft aus dem Rohgasraum 09, durchströmbar. Ein Durchströmen des Fußgrundes 49 kann hierbei mit überwiegend in Axialrichtung des Brenners 04 verlaufender Strömungskomponente erfolgen, d. h., der die Strömung charakterisierende Vektor weist in Axialrichtung die gegenüber einer Radialkomponente größere Richtungskomponente auf. Bevorzugt ist ein Durchströmen des Fußgrundes 49 in Axialrichtung ohne signifikante Radialkomponente. Für den o. g. Fall eines eigens vorgesehenen Konusfußes 46 strömt die Abluft als Zuluft durch die Durchführungen 48 im Konusfuß 46, andernfalls durch den abschnittsweise oder vollumfänglich freien Zwischenraum zwischen Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und Brennerdüsenmantel.

[0070] In der Ausführung mit einem in der Art eines Flansches 46 ausgebildeten Konusfußes 46 kann dieser über Befestigungsmittel 49, z. B. über eine Schraubverbindung 49, mit dem an der Brennstoffdüse 07 angeordneten Anbau 47, z. B. Flansch 47, verbunden sein. Dieser Anbau 47 ist für den Fall der fußgrundseitigen Durchströmbarkeit mit einer das Durchströmen durch die Durchführungen ermöglichenden Struktur ausgeführt, z. B. ebenfalls zu den Durchführungen 48 fluchtenden Aussparungen oder Durchführungen 52.

[0071] Der Brenner 04 ist im Ergebnis somit zwischen dem stromaufwärtigen Ende der ein- oder mehrteiligen Wandung des Brennerkonus 06 und dem Außenumfang der von einem Fußabschnitt des Brennerkonus 06 umgebenen Brennerdüse 07 auf Höhe oder stromaufwärts der Brennstoffdüsenmündung mit einem zumindest überwiegend in Axialrichtung von gasförmigem Fluid durchströmbarem Fußgrund 49 ausgebildet. Die überwiegend axial verlaufende Durchführung 48 führt bevorzugt von einer stirnseitigen Öffnung zur Umgebung her zur im Fußgrund 49 liegenden Mündung.

[0072] In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der im Bereich des Fußgrundes 49 durchströmbaren Brennerausführung kann auf einer gegenüber der Mündung der einen oder mehreren fußgrundseitigen Durchführungen 48 radial weiter innen liegenden Kreislinie ein vollumfänglich durchgehendes oder abschnittsweise mehrteiliges Leitelement 51 radial zwischen dem mindestens einen Brennstoffauslass und den Durchführungen angeordnet sein. Durch das Leitelement 51 bzw. den betreffenden Abschnitt wird das durch die jeweilige Durchführung 48 strömende Fluid, z. B. Abgas, in eine zur Symmetrieachse S weg geneigte Richtung in die Richtung der sich trichterförmig öffnenden Wandung 43 geleitet und bildet an dieser eine Mantelströmung aus. Durch rundum vorgesehene Durchführungen 48 in Verbindung mit einem abschnittsweise oder durchgehend über den Umfangangeordnetes Leitelement 51, z. B. Leitblech 51, bildet sich eine ringförmige Mantelströmung aus dem Fluid, z. B. dem Abgas aus dem Rohgasraum 09, aus, welche die Wandung 43 vor Überhitzung durch direktes Einwirken der Brennerflamme schützt. Das Leitelement 51 ist vorzugsweise als vollumfänglich verlaufendes Leitblech 51 ausgebildet und ist beispielsweise in Form einer sich in Axialrichtung stromabwärts öffnender Kegelstumpfmantel ausgebildet. Der gegen die Symmetrieachse gemessene Neigungswinkel (= halber Öffnungswinkel) des z. B. konusstumpfmantelartig geformte Leitblechs 51 sollte im Bereich des für den sich öffnenden Konusabschnitt bevorzugten Winkelbereich, z. B. im Bereich von 10° bis 20°, insbesondere 12 bis 16°, liegen. Das insbesondere als Leitblech 51 ausgebildete Leitelement 51 erstreckt sich in Axialrichtung betrachtet z. B. zumindest von Höhe des stromabwärtigen Endes des die Brennstoffdüse 07 mantelseitig begrenzenden Rohrstückes her über mindestens eine Länge von 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm. Damit kann nach dem Austreten des Fluids die z. B. axial vorliegende Strömungsrichtung wirksam in Richtung Wandverlauf gelenkt werden.

[0073] Für den Fall eines Brennerkonus 06, dessen sich öffnender Abschnitt erst nach einem graden Eingangsabschnitt beginnt, sollte sich das Leitblech 51 zunächst rohrförmig über die Länge des geraden Eingangsabschnittes erstrecken und dem Knick der Wandung 43 folgend noch über mindestens 10 mm, bevorzugt mindestens 20 mm verlaufen.

[0074] Die dargelegte Ausführung mit fußgrundseitiger Durchströmung bewirkt bereits für sich alleine betrachtet eine erhebliche Verbesserung eines Brenners 04 zur Nachverbrennung von Abgasen, kann jedoch in Kombination mit einer Ausführungsform der nachfolgend dargelegten Ausführung der Konusmantels 43 hinsichtlich der radiärsymmetrischen und/oder sehnenartigen Ausgestaltung und/oder der Konizität und/oder in Verbindung mit einer Ausführungsform der die Verwirbelung weiter begünstigenden Ausgestaltung des stromabwärtigen Konusrandes besonders vorteilhaft sein.

[0075] Wie bereits oben dargelegt, umfasst der Brennerkonus 06 als ein- oder mehrteiliges Bauteil eine sich auf zumindest einem Konuslängsabschnitt in der Querschnittsfläche zum Ausgang hin trichterförmig öffnende Vormischkammer 42. Durch den Brennerkonus 06 bzw. dessen Wandung 43 ist auf dessen dem Brennstoffauslass 44 in Axialrichtung des Brenners 04 nachgeordneten, sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt ein Abschnitt der Vormischkammer mit einer sich mit zunehmendem Abstand vom Brennstoffauslass stetig vergrößernden, senkrecht zur Axialrichtung bemessene Strömungsquerschnittsfläche umgeben und/oder umhüllt.

[0076] Der Brennerkonus 06 kann, wie hier im Beispiel dargelegt, auf seiner gesamten Länge - beispielsweise ausgenommen eines ggf. eigens zur Halterung vorgesehenen Konusfußes 46 und/oder eines ggf. eigens aus Stabilitäts- und/oder funktionalen Gründen vorgesehenen Abschlusselementes 53 - sich trichterförmig öffnend ausgebildet sein. In nicht dargestellter Ausführung kann er einen mit konstanter Querschnittsfläche verlaufenden Eingangsabschnitt mit entsprechend ausgeformter Wandung und/oder einen mit konstanter Querschnittsfläche verlaufenden Ausgangsabschnitt mit entsprechend ausgeformter Wandung umfassen.

[0077] In einer alternativen Ausführung kann der Brennerkonus 06 stromabwärts des sich trichterförmig öffnenden Abschnittes einen sich wieder verjüngenden Abschnitt aufweisen.

[0078] Grundsätzlich kann die Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 in einer ersten Ausführungsform - was deren innere Wandmantelfläche betrifft - in zumindest dem sich öffnenden Konuslängsabschnitt einteilig und/oder rotationssymmetrisch um die mit der Symmetrieachse zusammenfallende Axialrichtung des Brenners 04 ausgeführt sein. Dies kann auch ungeachtet ggf. vorgesehener Luftdurchtrittsöffnungen für die durch die dann ggf. stellenweise unterbrochene Wandung 43 der Fall sein. In diesem radialsymmetrischen Spezialfall einer Radiärsymmetrie für die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 verläuft diese in axial voneinander beabstandeten Schnitten auf Kreislinien variierender Radien, wobei der durch die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 umgebene Raum im sich öffnenden Konuslängsabschnitt die Form eines Kegelstumpfes aufweist und einen derartigen, mit der Wandung 43 vollflächig in Berührkontakt stehenden (virtuellen) Kegelstumpf aufnehmen kann.

[0079] In einer vorteilhaften zweiten Ausführungsform für die Wandmantelfläche der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 des Brennerkonus 06 weist diese zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt eine die Vormischkammer bezogen auf die Axialrichtung n-zählig radiärsymmetrisch begrenzende Wandstruktur (mit n ∈ IN, n ≥ 2), zumindest mit einer Anzahl von mindestens 2, d. h. n ≥ 2, vorteilhaft mit einer Anzahl von mehr als zwei, , d. h. n > 2, insbesondere mit einer Anzahl von mindestens 4, d. h. n ≥ 4, bevorzugt vier, d. h. n = 4, auf und/oder ist mit n radiärsymmetrisch um die die Symmetrieachse S bildende Axialrichtung angeordneten, beispielsweise schalenartigen Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4, z. B. sog. Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 oder kurz Flügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4, beispielsweise als n "n-telschalen", bevorzugt vier Viertelschalen, ausgebildet.

[0080] In einem Spezialfall der zweiten Ausführungsform mit Radiärsymmetrie für die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 sind in einer ersten Variante die einzelnen schalenartigen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 der mehrteiligen Wandkonstruktion 43 bei Ausbildung als Kegelstumpfteilschalen mit ihren im Querschnitt betrachteten Schnittlinien auf Kreislinien oder bei Ausbildung als Pyramidenstupfseiten mit ihren im Querschnitt betrachteten Schnittlinien auf einem geschlossenen Polygonzug einer Pyramidengrundfläche angeordnet, wobei der durch die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 umgebene Raum im sich öffnenden Konuslängsabschnitt im ersten Fall die Form eines Kegelstumpfes und im zweiten Fall eines m-seitigen Pyramidenstumpfes (hier dann mit n = m) aufweist. In beiden Fällen kann dieser durch die die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 definierte Innenraum somit einen maximalen (virtuellen) Kegelstumpf aufnehmen, der im ersten Fall flächig mit der gesamten, den Innenraum umgebenden Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 und im zweiten Fall linienartig entlang der Seitenhöhen der Kegelstumpfseiten mit diesen in Berührkontakt steht.

[0081] Ob in rotationssymmetrischer oder in nichtrotationssymmetrischer, lediglich radiärsymmetrischer Ausführung des sich öffnenden Konusabschnittes weist in einer vorteilhaften Ausführungsform die den Brennerkonus 06 nach außen umgebende und/oder umhüllende Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 auf dem gesamten oder zumindest einem Teil des sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt im zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Querschnitt betrachtet wenigstens eine Unterbrechung, insbesondere mehrere Unterbrechungen 54, z. B. Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54, auf, durch welche zu behandelnde Abluft aus dem den Brenner umgebenden Raum in den Brennerinnraum strömen kann.

[0082] In bevorzugter Ausführung sind diese Abluft- bzw. Lufteintrittsöffnungen 54 als sich nach außen hin radial aus der Umfangslinie erhebende tangentiale Eintrittsöffnungen 54 für einen tangentialen Lufteintritt der den Brennerkonus 06 umgebenden Luft bzw. Abluft ausgebildet. Diese tangentialen, bevorzugt in Längsrichtung des Brenners 06 spalt- oder schlitzförmig ausgebildeten Eintrittsöffnungen 54 sind bevorzugt dadurch gebildet, dass auf axialer Höhe einer betreffenden Eintrittsöffnung 54 in Umfangsrichtung betrachtet die die Eintrittsöffnung 54 zwischen sich ausbildenden Randbereiche benachbarter Umfangsabschnitte eines ein- oder mehrteiligen Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 bezogen auf die Symmetrieachse S radial zueinander beabstandet sind. Grundsätzlich können diese Eintrittsöffnungen 54 durch die entsprechende Ausgestaltung von Umfangsabschnitten mit Durchbrüchen und Formgebung einer einteiligen Wandung 43 oder bevorzugt durch die geometrische Anordnung einzelner Wandabschnitte Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 gebildet sein. Bei Ausbildung eines Unterdruckes im Konusinnern kann dann lediglich Luft mit zumindest einer signifikanten Tangentialkomponente durch die Eintrittsöffnungen 54 angesaugt werden.

[0083] Ob in rotationssymmetrischer oder in nichtrotationssymmetrischer, lediglich radiärsymmetrischer Ausführung des sich öffnenden Konusabschnittes ist eine - konkrete bzw. effektive "innere" - Konizität (d. h. des im sich öffnenden Abschnitt maximal aufzunehmenden Kegelstumpfes) mit einem Neigungswinkel ϕ gegen die Brennerachse bzw. Symmetrieachse S (= z. B. halber Öffnungswinkel) von 5° bis 15°, insbesondere von 7° bis 12°, von besonderem strömungstechnischen Vorteil. Hierbei ist die die Vormischkammer mantelseitig nach außen hin begrenzende innere Wand der Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur zur Aufnahme eines maximalen (virtuellen) Kegelstupfes größtmöglichen Querschnittsverlaufs ausgebildet, der dadurch definiert ist, dass er an wenigstens zwei in Axialrichtung voneinander beabstandeten Querschnittsebenen an je mindestens drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Stellen anliegt, wobei eine in eine die Symmetrieachse S umfassende Schnittebene des Brennerkonus 06 projizierte, in am Kegelstumpfmantel in Längsrichtung des Brennerkonus verlaufende Mantellinie dieses maximalen virtuellen geraden Kegelstumpfes mit der Axialrichtung bzw. Symmetrieachse S einen Neigungswinkel von 5° bis 15°, insbesondere von 7° bis 12°, bevorzugt von 10° ±1°, ausbildet.

[0084] In einer hier dargestellten und bevorzugten zweiten Variante der zweiten Ausführungsform für die Ausführung der Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 des Brennerkonus 06 mit n-zählig radiärsymmetrischem Umfangsverlauf folgen im sich öffnenden Konuslängsabschnitt die im zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Querschnitt betrachteten, durch die einzelnen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 einer ein- oder insbesondere mehrteiligen Ausführung der Wandung 43 gebildeten Umfangsabschnitte u1; u2; u.3; u.4 im Gegensatz zur ersten Variante zumindest nicht auf ihrer gesamten Länge einer selben Kreislinie K1; K2; K1'; K2' oder geschlossenen Polygenzug, sondern sind in ihren einander benachbarten Umfangsabschnittsenden zweier sich in Umfangsrichtung einander anschließender Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 radial zueinander versetzt. Durch den radialen Versatz der sich beispielsweise im Winkelbereich um die Symmetrieachse S betrachtet überlappenden oder zumindest lückenlos fortsetzenden benachbarten Umfangsabschnittsenden sind tangentiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 gebildet, durch welche im Konusinnern eine Drallbildung angeregt wird.

[0085] Der Brennerkonus 06 umfasst somit bevorzug zumindest im sich trichterförmig öffnenden Brennerkonusabschnitt der Wandung 43 n, z. B. mehr als zwei oder gar mindestens vier durch die beispielsweise fächerartige Anordnung der bevorzugt (teil-)schalenartigen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 gebildete, in Umfangsrichtung zueinander beabstandete und sich radial jeweils aus dem vorangehenden Mantelumfangsabschnitt - insbesondere nach außen hin - radial erhebende tangentiale Eintrittsöffnungen 54 für einen tangentialen Lufteintritt der den Brennerkonus 06 umgebenden Abluft.

[0086] In einer speziellen vorteilhaften Ausführung der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 der zweiten Variante mit schalenartiger, z. B. kegelstumpfteilschalenförmiger oder pyramidenstumpfseitenförmiger oder in anderer Weise, Formgebung sind die n radiärsymmetrisch versetzen Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 um eine jeweilige parallel zur Axialrichtung bzw. Symmetrieachse S verlaufende imaginäre Achse gegenüber einer eine geschlossene Kegelstumpfschalenstruktur bzw. Pyramidenstumpfmantelstruktur bildenden Orientierung verdreht angeordnet. Die Achsen schneiden z. B. hierbei sämtlich eine konzentrisch um die Symmetrieachse S verlaufende Kreislinie äquidistant zueinander in Umfangsrichtung beabstandet. Durch eine derart verdrehte Anordnung der ansonsten in der selben Weise ausgebildeten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 ist in Umfangsrichtung eine fächerartige Konusmantelfläche ausgebildet.

[0087] In einer derartigen vorteilhaften Ausführung liegen die Teilkegelachsen der in Art von Teilkegelschalen ausgebildeten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 nicht auf einer gemeinsamen Kegelachse, so dass sich die o. g. tangentialen Eintrittsöffnungen 54 in ihrem Öffnungsquerschnitt auf der Außenseite der Wandung 43 radial jeweils aus dem in Umfangsrichtung betrachtet vorangehenden Mantelumfangsabschnitt erheben.

[0088] In einem vorteilhaften Spezialfall dieser Ausführung sind die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 als gleich große Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch, z. B. kegelstupfmantel- oder z. B. I - fach (I ∈IN, I ≥ n, z. B. I = n*m) pyramidenstumpfförmig ausgebildeten Konusmantels ausgeführt, welche gegen eine o. g. jeweilige - z. B. zur Symmetrieachse S parallele - Achse um den selben Winkel verdreht sind. Diese Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 können in Umfangsrichtung gegenüber ihrer Länge in geschlossener Form jeweils geringfügig verlängert sein (siehe Winkel δ), damit sich die derart verdrehten Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 im Umfangswinkel bezogen auf die Symmetrieachse S zumindest direkt fortsetzen oder vorteilhaft geringfügig überlappen.

[0089] Für den Fall der in zweiter Variante im Querschnitt des sich öffnenden Abschnittes nicht in jedem Querschnitt des sich öffnenden Konusabschnittes mit den Umfangsabschnitten gänzlich auf einer Kreislinie K1; K2; K1'; K2' verlaufenden Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 mit z. B. in einer oben genannten Art fächerartig und/oder verdreht am Umfang angeordneten Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 und/oder für den Fall, dass durch die Formgebung der Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung o. g. Mantellinien unterschiedlicher Neigung gegen die Symmetrieachse S auftreten, kann für die Charakterisierung der Konizität in einer ersten, die Stärke des radialen Versatzes der benachbarten Umfangsabschnittsenden und/oder das Maß der o. g. Verdrehung und/oder eine Verwindung der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in sich zwar nicht berücksichtigenden Methode als für die Drallbewegung und/oder die Nähe zur Flamme wirksame Konizität in erster Näherung der o. g. maximale (virtuelle) innere Kegelstupf größtmöglichen Querschnittsverlaufs herangezogen werden, so wie er oben in Verbindung mit der ersten Variante definiert ist. Dieser virtuelle Kegelstumpf entspricht dem größtmöglich im sich öffnenden Konusabschnitt einbringbaren gegenständlichen geraden Kegelstumpf und kann gleichzeitig einem kleinsten wirksamen Neigungswinkel ϕ1 eines spitzesten Kegelstumpfes entsprechen, wie er in nachfolgender Ausführung definiert ist.

[0090] Zu einer weiteren, ggf. zusätzlich zur genannten Charakterisierung mit dem inneren maximalen Konusstumpf in Frage kommenden Charakterisierung für die Ausbildung des fächerartig radiärsymmetrisch ausgebildeten Brennerkonus 06 kann ein spitzester virtueller Kegelstumpf, welcher durch die nach innen gerichteten Bereiche der Wandung 43 jeden Wandabschnittes mit kleinster Neigung bestimmt ist, und zusätzlich stumpfester virtueller Kegelstumpf herangezogen werden, welcher durch die nach innen gerichteten Bereiche der Wandung 43 mit größter Neigung gegen die Symmetrieachse S bestimmt ist.

[0091] Hierbei ist eine Ausführung des Brennerkonus 06 von besonderem Vorteil, wobei die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 des Brennerkonus 06 im Bereich der die Vormischkammer 42 nach außen begrenzenden Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 zumindest in dem sich - quasi trichterförmig - öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur derart ausgebildet sind, dass der spitzeste virtuelle Kegelstumpf einen Konus- bzw. Öffnungswinkel von mindestens 10°, vorteilhaft mindestens 14°, aufweist, d. h. eine in diesem sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt in Längsrichtung des Brennerkonus innen am selben Wandabschnitt verlaufende und am geringsten gegen die Axialrichtung geneigte Mantellinie in senkrechter Projektion auf eine die Axialrichtung umfassende Schnittebene mit der Axialrichtung einen Neigungswinkel von mindestens 5°, vorteilhaft mindestens 7°, ausbildet, wobei diese in dieser Ausführung jedoch unter derjenigen des stumpferen Kegelstumpfes liegt. Der stumpfere virtuelle Kegelstumpf weist in derartiger Ausführung mit in Umfangsrichtung der Schalen variierender Neigung einen maximalen Konus- bzw. Öffnungswinkel von z. B. höchstens 50°, vorteilhaft höchstens 40°, auf, d. h eine in diesem sich trichterförmig öffnendem Konuslängsabschnitt in Längsrichtung des Brennerkonus 06 innen am Wandabschnitt verlaufende und am stärksten gegen die Axialrichtung geneigte Mantellinie in senkrechter Projektion auf eine die Axialrichtung umfassende Schnittebene mit der Axialrichtung einen maximalen Neigungswinkel von z. B. höchstens 25°, vorteilhaft höchstens 20°, ausgebildet sein.

[0092] Eine in dieser Weise zur konkreteren geometrischen Charakterisierung heranziehbare "mittlere" Konizität bzw. ein mittlerer Neigungswinkel ϕ*, wird beispielsweise durch Mittelung gebildet. Die beispielsweise durch integrale Mittelung entlang der Umfangsrichtung über die Neigung sämtlicher Mantellinien ermittelte, d. h. über die betreffende Umfangslänge gewichtete Mittelung, entspricht dem Mittelwert der sich bei Überstreichen einer durch die Symmetrieachse S verlaufenden Ebene über den betrachteten Umfangsabschnitt, z. B. den 360°-Umfang oder den durch den betreffenden Wandabschnitt umgebenen Winkelbereich, an der Innenseite der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 ergebene Mittelwert. Diese gemittelte Neigung kann vorteilhaft bei 10° bis 20°, insbesondere bei 12° bis 17°, liegen.

[0093] In der Ausführung der Brennerwandung 43 mit einer o. g. Ausführungsform der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Form von gegeneinander verdrehter Mantelsegmente eines radiärsymmetrisch ausgebildeten Pyramiden- oder Kegelstumpfes entspricht z. B. der integrale Mittelwert dem arithmetischen Mittelwert.

[0094] In der fächerartigen Ausführung mit zwei Mantellinien unterschiedlicher Neigungen und/oder mit zueinander um jeweils eine zur Axialrichtung verdrehter Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 weisen die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 jeweils im Bereich eines bezogen auf eine Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 betrachtet ersten Endes eine erste in Längsrichtung des Brennerkonus 06 mit einer gegen die Axialrichtung um z. B. einen ersten, z. B. den kleineren Neigungswinkel ϕ1, geneigt verlaufenden Mantellinie und im Bereich eines bezogen auf die Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 zweiten Endes eine zweite in Längsrichtung des Brennerkonus 06 mit einer gegen die Axialrichtung stärker, um z. B. einen zweiten, z. B. den größeren Neigungswinkel ϕ2, geneigt verlaufenden Mantellinie auf.

[0095] In einer für die fächerartige Ausführung vorteilhaften Ausführungsform weichen die Neigungen an den beiden Stellen stärkster Abweichung höchstens um 5°, vorteilhaft um höchstens 3° voneinander ab.

[0096] Im sich stromabwärts trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt des Brennerkonus 06 (Konusabschnitt) ist somit eine Mehrzahl, z. B. die Anzahl n, derartig mit den ersten und zweiten Enden unterschiedlicher Neigung ausgebildeter Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 in der Weise gestaffelt angeordnet, dass in Umfangsrichtung betrachtet ein weniger geneigter zweites Ende eines über einen ersten Winkelbereich, z. B. 360°/n zuzüglich ggf. einer kleinen Überscheidung δ (δ aus 1° bis 5°), insbesondere 90° oder 90°+ δ, reichenden ersten Wandabschnittes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 durch ein sich an den ersten Winkelbereich im Hinblick auf den auf die Brennerlängsachse als Zentrum bezogenen Winkel lückenlos oder mit einer kleinen Winkelüberdeckung δ (Überschneidung) anschließenden, gegenüber dem zweiten Ende des ersten Wandabschnittes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 stärker geneigten ersten Ende eines zweiten Wandabschnittes 43.2; 43.3; 43.4; 43.1; fortgesetzt wird. Die sich die bezogen auf die Symmetrieachse S durch die jeweils benachbarten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung abgedeckten Winkelabschnitte setzten sich zumindest lückenlos fort oder überschneiden sich gar im obigen Sinne geringfügig. Damit ist eine - bezogen auf die Symmetrieachse S - rein radiale Strömung durch die zwischen den benachbarten Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 gebildeten tangentialen Eintrittsöffnungen 54 unterbunden. Das erste Ende des zweiten Wandabschnittes 43.2; 43.3; 43.4; 43.1 ist hierbei beispielsweise in zumindest einem stromabwärtigen Endabschnitt des sich stromabwärts trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt radial zur Brennerlängsachse weiter beabstandet als das zweite Ende des ersten Wandabschnittes43.1; 43.2; 43.3; 43.4.

[0097] Im Bereich des Konusfußes 46 können die fächerartig zueinander angeordneten benachbarten Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 mit ihren Endabschnitten zusammenlaufen oder wie z. B. in vorteilhafter Ausführung wie dargestellt radial beabstandet zueinander den Konusgrund 49 begrenzen. Im ersten Fall schließt sich die zwischen den benachbarten Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 bis zum Fußgrund 49 hin, im bevorzugten zweiten Fall ist zwischen den benachbarten Konusflügeln 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 bis zum Fußgrund 49 hin eine tangentiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnung 54 ausgebildet, welche sich jedoch bis zum Fußgrund hin in ihrer Spaltbreite verjüngen kann.

[0098] In Fig. 6 und Fig. 7 ist der Sachverhalt für die dargelegte Ausführung mit variierender Neigung für die zweite Variante verdeutlicht, wobei in Fig. 7 durch eine schematische Darstellung zweier in Axialrichtung voneinander beabstandeter Querschnitte I - I; II - II (siehe z. B. Fig. 6) des sich öffnenden Konuslängsabschnittes ein innerer virtueller Kegelstumpfmantel M1; M2 durch die Kreislinien K1 und K1', und ein äußerer virtueller Kegelstumpfmantel durch die Kreislinien K2 und K2' angedeutet sind. In Fig. 6 sind ein beispielsweise bei rotationssymmetrischer Brennerkonusausführung ein für einen inneren virtuellen Kegelstumpf beispielhaft vorliegender kleinerer Neigungswinkel ϕ1, der als "wirksamer" Neigungswinkel beispielsweise bei Rotationssymmetrie einem tatsächlichen Neigungswinkel ϕ entsprechen kann, ein für einen äußeren virtuellen Kegelstumpf beispielhaft vorliegender größerer Neigungswinkel ϕ2 und ein durch eine o. g. Mittelung beispielhaft hervorgehender gemittelter Neigungswinkel ϕ* angedeutet.

[0099] Der Konus 06 ist bevorzugt mit einer derartigen wirksamen oder mittleren Neigung ausgeführt, sodass sich der hieraus ergebende wirksame oder mittlere Innenradius bzw. - durchmesser vom stromaufwärtigen Ende zum stromabwärtigen Ende des trichterförmigen Konusabschnittes hin um einen Faktor 4,8 bis 5,8, insbesondere 5,0 bis 5,5 vergrößert. Beispielsweise kann der Konus 06 am stromabwärtigen Konusende seines trichterförmigen Längsabschnittes mit einem wirksamen oder mittleren Durchmesser von 500 mm bis 700 mm, insbesondere von 550 mm bis 650 mm, ausgeführt sein.

[0100] Für den o. g. vorteilhaften Fall der als Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch ausgebildeten Konusmantels - ggf. mit der Verlängerung in Umfangsrichtung zur Bildung des geschlossenen Winkelbereichs und ggf. einer Überlappung - sind die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 durch gleich große Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines z. B. I-seitigen geraden Pyramidenstupfmantels oder eines geraden Kegelstumpfmantels gegeben, wobei die Neigung der Pyramidenseitenflächen gegen die Axialrichtung im ersten Fall und die Neigung der Kegelstumpfmantelfläche im zweiten Fall bevorzugt der des o. g. tatsächlichen oder wirksamen Neigungswinkel ϕ entspricht, d. h. bei 5° bis 15°, insbesondere 7° bis 12° liegt. Das Verdrehen, beispielsweise um 3° bis 10°, um die jeweilige Achse bewirkt im Ergebnis die durch das Verdrehen an den beiden umfangseitigen Enden des Mantelsegmentes 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 zueinander verschiedene Neigung ϕ1; ϕ2 gegen die Symmetrieachse S bzw. die Axialrichtung des Brennerkonus 06 bzw. Brenners 04.

[0101] Sowohl für den tatsächlichen Kegelstumpf in radialsymmetrischer Ausführung, als auch für den maximalen virtuellen inneren Kegelstumpf gilt bevorzugt, dass die die Vormischkammer 42 mantelseitig nach außen hin begrenzende inneren Wandung 43 des Brennerkonus 06 zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt in ihrer Formgebung und Struktur zur Aufnahme eines maximalen virtuellen Kegelstupfes größtmöglichen Querschnittsverlaufs ausgebildet ist, der z. B. an wenigstens zwei in Axialrichtung voneinander beabstandeten Querschnittsebenen an je mindestens drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Stellen an der Wandung 43 anliegt, und die am Kegelstumpfmantel dieses maximalen virtuellen Kegelstumpfes in dessen in Längsrichtung verlaufende Mantellinie mit der Symmetrieachse S einen in Umfangsrichtung konstanten Neigungswinkel von 5° bis 15°, bevorzugt von 7° bis 12°, ausbildet.

[0102] Die Enden der sich umfangsseitig einander anschließenden, jedoch im Endbereich radial voneinander beabstandeten Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 können partiell über Stützelemente 68 miteinander verbunden sein und damit die Festigkeit der Konusstruktur erhöhen.

[0103] Grundsätzlich können die n Umfangsabschnitte u1; u2; u.3; u.4 der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 bzw. Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 in Umfangsrichtung betrachtet durch ein homogenes Bauteil mit einem in der zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Querschnittsebene ohne Knick gebogenem Kurvenverlauf gebildet sein.

[0104] Der Brennerkonus 06 kann stromabwärtig durch ein mit der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 - insbesondere stoff- oder formschlüssig - verbundenes Abschlusselement 53, z. B. einer die Öffnung umgebenden Abschlussplatte 53, abgeschlossen sein. Diese Abschlussplatte 53 kann lediglich zur Versteifung und/oder zur Ausbildung eines die endseitige Außenkontur der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 kragenartig umgebenden Randes 62 oder Randbereich 62 ausgeführt sein. Stattdessen oder zusätzlich kann die Abschlussplatte 53 die z. B. schlitzartig zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 ausgebildeten tangentialen Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 stromabwärtig abdeckend angeordnet und/oder ausgeführt sein. Mit einem derart ausgebildeten Rand 62 kann ein Verwirbeln der durch den Eintrittsspalt 18 in die Brennkammer 11 eintretenden Luft bzw. Abluft, durch eine stirnseitige Abdeckung 61 der Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 die tangentiale Strömung begünstigt sein.

[0105] In einer zwar grundsätzlich unabhängig von der übrigen Ausgestaltung der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und/oder von der fußgrundseitigen Durchströmbarkeit hinsichtlich z. B. fertigungstechnisch vorteilhaften, jedoch in Kombination mit weiteren genannten Ausgestaltungsmerkmalen besonders vorteilhaften Ausführung des Brennerkonus 06 ist dieser in Umfangsrichtung durch eine Anzahl einzelner, in Umfangsrichtung sämtlich oder gruppenweise z. B. stoff- oder formschlüssig verbundener ebener Segmente, z. B. Führungsblätter, insbesondere Flachblechstreifen, ausgebildet, wobei z. B. eine Krümmung durch einen geneigten Stoß zweier benachbart zusammengefügter Segmente bewirkt wird. Die sämtlich oder gruppenweise verbundenen Segmente sind z. B. im Bereich des stromaufwärtigen Endes mit beispielsweise dem Konusfuß 46 und/oder im Bereich des stromabwärtigen Brennerkonusendes beispielsweise mit dem Abschlusselement 53, z. B. eines die Öffnung umgebenden Abschlussplatte 53, - insbesondere stoff- oder formschlüssig - verbunden. Die Abschlussplatte 53 kann zur Versteifung ausgeführt sein.

[0106] Im sich trichterartig öffnende Konusabschnitt weist die Wandung 43 bzw. Wandstruktur 43 in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von in Längsrichtung des Brenners 04 geneigt gegen die Axialrichtung des Brenners 04 verlaufende ebene Segmente, z. B. Flachblechstreifen, auf, welche im Querschnitt betrachtet sehnenartig verlaufende Umfangsabschnitte ausbildet.

[0107] In einer z. B. fertigungstechnisch vorteilhaften Ausführung für die eine Anzahl n von Wandabschnitten 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 umfassende Ausführungsform sind die Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 ihrerseits in Umfangsrichtung durch eine Anzahl m einzelner Segmente 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x (siehe z. B. Fig. 7b) ausgebildet, mit x = 2 bis m, m ∈ IN, m > 1, z. B. m > 3, insbesondere n ≥ 5). Die m Segmente 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x sind untereinander und im Bereich des stromaufwärtigen Endes mit beispielsweise dem Konusfuß 46 und/oder im Bereich des stromabwärtigen Brennerkonusendes mit beispielsweise mit einem Abschlusselement 53 - insbesondere stoff- oder formschlüssig - verbunden.

[0108] Für den o. g. vorteilhaften Fall der als Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch ausgebildeten Konusmantel ausgebildeten Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 umfassen die n Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 beispielsweise eines Pyramidenstumpfes ihrerseits Segmente 43.1x; 43.2x; 43.3x; 43.4x, wobei z. B. für die Neigung der Teilflächen das zur Neigung der Pyramidenseitenflächen genannte anzuwenden ist. Der Konusmantel ist hierbei dann im Wesentlichen - d. h. ggf. zuzüglich der oben erwähnten geringfügigen Zugabe in Umfangsrichtung - durch die Mantelsegmente 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 eines I = n*m Seitenflächen aufweisenden regelmäßigen oder unregelmäßigen Pyramidenstumpf mit I gleichen oder sich zumindest teilweise geometrisch unterscheidenden Pyramidenstupfseiten gebildet.

[0109] In einer zwar grundsätzlich unabhängig von der übrigen Ausgestaltung der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 und/oder von der fußgrundseitigen Durchströmbarkeit und/oder von einer nachfolgend beschriebenen Verwirbelungshilfe hinsichtlich z. B. stömungstechnisch vorteilhaften, jedoch in Kombination mit weiteren genannten Ausgestaltungsmerkmalen besonders vorteilhaften Ausführung des Brennerkonus 06 kann die Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 in ihrer den Innenraum umschließenden Wandfläche von ggf. tangentialen Lufteintrittsöffnungen 54 verschiedene axiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 umfassen, welche als z. B. runde Bohrungen 56 oder als mit schlitzartigem Profil ausgebildete Ausnehmungen 57 ausgebildet sind und zumindest auch von Fluid mit einer rein radial zur Symmetrieachse S gerichteten Strömungsrichtung durchströmbar sind. Es können auch beide Typen von Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 vorgesehen sein. Es können des weiteren Ablufteintrittsöffnungen 56; 57, bevorzugt schlitzartig ausgebildete Ablufteintrittsöffnungen 57, mit randseitig nach außen abgespreizten Teilabdeckungen, 58, z. B. Klappen 58 vorgesehen sein. Diese Klappen 58 können beispielsweise im Wesentlichen der Form der betreffenden Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 entsprechen und zum Einstellen des durchtretenden Luft-bzw. Abluftstromes in der Neigung zur umgebenden geschlossenen Mantelfläche veränderbar, z. B. an der an einer Seite der Ablufteintrittsöffnung 56; 57 randseitig zur Klappe 58 bestehenden Verbindung abbiegbar, sein.

[0110] Die radialen Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 56; 57 in der Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 sind als Zuluftinjektoren wirksam und tragen zusätzlich innenwandseitig zur Bildung des Luftpolsters bzw. -korbes und/oder zur Sauerstoffzufuhr bei.

[0111] Grundsätzlich unabhängig, vorteilhaft in Kombination von einem oder mehreren der o. g. vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmale des Brenners 04 ist die Ausführung der die Verwirbelung des am Brenner 04 außen vorbeiströmenden Fluidstromes, insbesondere Abluftstromes 02, begünstigenden Ausgestaltung des in Axialrichtung des Brenners 04 betrachtet stromabwärtigen Konusendes mit mehreren, aus dem durch die stirnseitige Kontur des die Vormischkammer umgebenden ein- oder mehrteiligen Konusmantel 43 und ggf. den durch die kragenartig überstehende Abdeckung 61 bestimmten, in der Ebene der Ausgangsöffnung 13 des Brennerkonus 06 vorliegenden Profils in den den Brennerkonus 06 umgebenden Raum, insbesondere in den Eintrittsspalt 18 zur stromabwärts nachgeordneten Brennkammer 11, hineinreichenden und in Umfangsrichtung des Brennerkonus 06 voneinander beabstandeten ersten und/oder zweiten Strömungshindernissen 59; 63; 64; 66. Diese können grundsätzlich direkt im Bereich des stirnseitigen Endes an der Wand des den Konusmantel ausbildenden Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 selbst angeformt oder befestigt sein.

[0112] Die Strömungshindernisse 59; 63; 64; 66 haben die Funktion, die heißen Brenngase aus der Flamme mit der außen am Brenner 04 durch den Eintrittsspalt 18 vorbei in die Brennkammer 11 strömenden Zuluft wirkungsvoll zu vermischen. Die geneigt oder eben zur Ebene der Austrittsöffnung 16 verlaufenden, z. B. als Leitflügel 59; 63; 64; 66 ausgebildeten Strömungshindernisse 59; 63; 64; 66 reißen hierbei störend den durch den Eintrittsspalt 18 tretenden Luftstrom und/oder die im wesentlichen rotationssymmetrische Kegelströmung im Brennerkonus 06 und mit dieser die im wesentlichen rotationssymmetrische Flamme auf und vermischen dadurch die Gasströme aus dem Brennerinnern und dem Eintrittsspalt 18.

[0113] In einer vorteilhaften, z. B. in Kombination mit der fächerartigen Ausgestaltung besonders vorteilhaften Ausführung des Brennerkonus 06, sind aus dem Profil nach außen herausragenden Strömungshindernissen 59; 63; 64; 66 als Teil der den Brennerkonus 06 am stromabwärtigen Ende abschließenden Abschlussplatte 53 an dieser angeformt oder an dieser form- oder stoffschlüssig befestigt.

[0114] Am Konusmantel oder an der Abschlussplatte 53 angeformte oder befestigte Strömungshindernisse 59; 63; 64 sind z. B. als Leitflügel 59; 63; 64 aus Flachblechmaterial gebildet, welche eben oder mit zumindest einem ebenen Abschnitt ausgeführt sind, wobei sie mit dem oder zumindest einem ihrer ebenen Abschnitte bevorzugt geneigt zur senkrecht auf der Axialrichtung stehenden Ebene der Austrittsöffnung 16 angeordnet sind. Beispielsweisen können die als Leitflügel 59; 63; 64 ausgeführten Strömungshindernisse 59; 63; 64 an einer ihrer Seiten randseitig mit der Abschlussplatte 53 derart zusammenhängend ausgeführt oder verbunden sein, sodass diese zur Einstellung der Verwirbelung mehr oder weniger abzubiegen sind.

[0115] Beispielsweisen können erste, als ebene Leitflügel 59 ausgeführte Strömungshindernisse 59 mit einem Rand an einem Randabschnitt des die tangentiale Luft- bzw. Ablufteintrittsöffnungen 54 stirnseitig abschließenden Abschnitt des Abdeckbleches 62 angeordnet sein.

[0116] Stattdessen oder zusätzlich können zweite als ebene Leitflügel 59 ausgeführte Strömungshindernisse 63; 64 mit einem Rand an einem Randabschnitt des die Wandung 43 bzw. Wandkonstruktion 43 im Bereich der Wandabschnitte 43.1; 43.2; 43.3; 43.4 abdeckenden Abschnitt des Abdeckbleches 62 angeordnet sein.

[0117] Leitflügel 59; 63; 64, insbesondere die ersten Leitflügel 59, können grundsätzlich sämtlich aus der Ebene der Austrittsöffnung 16 weg stromabwärts oder stromabwärts, oder aber bevorzugt zu einem Teil stromaufwärts und zum anderen Teil stromabwärts weisen. Leitflügel 59; 63; 64, insbesondere die zweiten Leitflügel 63; 64 können als Leitflügelpaar 63, 64 in Umfangsrichtung betrachtet beidseitig eines radial aus Umfang des Abdeckbleches 62 herausreichenden Abschnittes 66 angeordnet sein, wobei z. B. eines aus der Ebene der Austrittsöffnung 16 weg stromabwärts und das andere stromaufwärts weist.

[0118] Die o. g. Vorrichtung 01 zur thermischen Nachbehandlung umfasst den Brenner 04 in einer der o. g. Ausführung mit einem oder einer Kombination mehrerer der oben als vorteilhaft herausgestellten Merkmale.

[0119] In einer Weiterbildung der Vorrichtung 01 weist die Brennkammer 11 in ihrem Innern eine der Kammer zuzurechnende Verwirbelungseinrichtung 67, beispielsweise ein Prallblech 67, auf. Die als Prallblech 67 ausgebildete Verwirbelungseinrichtung 67 erstreckt sich z. B. parallel zur Ebene der Austrittsöffnung 16 des Brenners 04 und im Wesentlichen zentrisch zur Axialrichtung des Brenners 04.

Bezugszeichenliste

[0120] 

01

Vorrichtung

02

Fluidstrom, Abluftstrom, Rohgasstrom

03

Brennstoffstrom

04

Brenner, Konusbrenner

05

-

06

Brennerkonus

07

Brennstoffzufuhr, Brennstoffdüse

08

Reingasstrom

08'

Reingasstrom

09

Rohgasraum

10

-

11

Brennkammer

12

Anlage, Produktions- und/oder Bearbeitungsanlage, Feuerungsanlage

13

Ausgangsöffnung (06)

14

Austrittsöffnung (11)

15

-

16

Austrittsöffnung (11)

17

Brennkammerwand

18

Eintrittsspalt

19

Rohgaseintritt

20

-

21

Strömungsquerschnitt

22

Brennkammerwand

23

Hülle, Außenhülle

24

Wärmetauscher

25

-

26

Rohr (24)

27

Sammel- und Austrittsraum

28

Reingasaustritt

29

Bypass-Führung

30

-

31

Stellelement, Klappe

32

Gasfördermittel

33

Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung

34

Stellmittel, Stellantrieb

35

-

36

Wärmetauscher

37

Wärmeträgerfluidstroms, Heizfluidkreislaufs

38

Stellmittel, Stellantrieb

39

Stellelement, Klappen

40

-

41

Kamin

42

Vormischkammer

43

Wandung, Wandstruktur

44

Brennstoffauslass

45

-

46

Fußabschnitt, Konusfuß, Flansch, Flanschring

47

Anbau, Flansch

48

Durchführung

49

Konusgrund

50

-

51

Leitelement, Leitblech

52

Durchführung

53

Abschlusselement, Abschlussplatte

54

Lufteintrittsöffnung, Ablufteintrittsöffnungen, tangential

55

-

56

Ablufteintrittsöffnung

57

Ablufteintrittsöffnung

58

Teilabdeckung, Klappe

59

Strömungshindernis, Leitflügel

60

-

61

Abdeckung

62

Rand

63

Strömungshindernis, Leitflügel

64

Strömungshindernis, Leitflügel

65

-

66

Strömungshindernis, Leitflügel

67

Verwirbelungseinrichtung, Prallblech

68

Stützelemente

K1

Kreislinie

K1

Kreislinie

M1

Kegelstumpfmantel

M2

Kegelstumpfmantel

S

Symmetrieachse

u1

Umfangslinie

u2

Umfangslinie

u3

Umfangslinie

u4

Umfangslinie

ϕ

Neigungswinkel, tatsächlicher, wirksamer

ϕ1

Neigungswinkel

ϕ2

Neigungswinkel

ϕ*

Neigungswinkel, mittelerer

Ansprüche

1. Vorrichtung, umfassend eine industrielle Anlage (12) und eine in einem Abluftstrom (02) der industriellen Anlage (12) vorgesehene, von der industriellen Anlage (12) verschiedene und dieser nachgeordneten Nachverbrennungsvorrichtung (01) zur Nachverbrennung von Abluft des Abgasstromes (02), wobei die Nachverbrennungsvorrichtung (01) einen eine Brennstoffdüse (07) und einen Brennerkonus (06) aufweisenden Brenner (04) umfasst, der zumindest mit seinem Brennerkonus (06) in einem Rohgasraum (09) in zu behandelnde Abluft des Abluftstromes (02) aus der vorgeordneten Anlage (12) hineinragt, wobei der Brennerkonus (06) von Abluft umgebenen ist und im Innern eine Vormischkammer (42) ausbildet, wobei der Brennerkonus (06) eine eine Vormischkammer (42) umgebende ein- oder mehrteilige Wandung (43) mit einem oder mehreren Wandabschnitten (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) aufweist und die Brennstoffdüse (07) eine Öffnung zumindest eines Brennstoffauslasses (44) zur Abgabe von Brennstoff in die Vormischkammer (42) umfasst und zumindest auf Höhe des zumindest einen Brennstoffauslasses (44) durch die Wandung des Brennerkonus (06) umgeben ist, und wobei die die Vormischkammer (42) mantelseitig nach außen hin begrenzende Wandung (43) eine Struktur aufweist, sodass sich die in ihrem Inneren ausgebildete Vormischkammer (42) auf zumindest einem Konuslängsabschnitt symmetrisch zu einer die Axialrichtung des Brenners (04) definierenden Symmetrieachse (S) in stromabwärtiger Richtung trichterförmig öffnet, wobei der Brenner (04) in einem die Brennstoffdüse (07) und/oder den zumindest einen Brennstoffauslass (44) umgebenden stirnseitigen Fußgrund_(49) des Brennerkonus (04) eine oder mehrere Mündungen einer oder mehrerer aus dem den Brenner (04) umgebenden Rohgasraum (09) in die Vormischkammer (42) führenden Durchführungen (48) aufweist, durch welche Abluft aus dem den Brenner (04) umgebenden Rohgasraum (09) mit einer axialen oder überwiegend axialen Strömungsrichtung, d. h. einer gegenüber der Radialkomponente größeren axialen Strömungskomponente, in die Vormischkammer eintritt und/oder eintreten kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung mehrere Durchführungen in einem Bereich des Fußgrundes (49) vorgesehen sind, der sich in einer senkrecht zur Symmetrieachse (S) verlaufenden Ebene außerhalb einer in diese Ebene projizierten, den oder die Mündungen des mindestens einen Brennstoffauslasses (44) einhüllenden Umfangslinie und innerhalb der auf axialer Höhe der Durchführungen (48) verlaufenden Wandung (43) erstreckt und/oder in einem Fußabschnitt auf axialer Höhe oder axial stromaufwärts des Brennstoffdüsenendes vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußgrund (49) durch die dem Konusinnern zugewandte Seite eines in Art eines als Abschlußring oder Speichenring ausgebildeten Konusfußes (46) gebildet wird, der in Umfangsrichtung der Brennstoffdüse (07) betrachtet mehrere überwiegend in Axialrichtung verlaufende und/oder eine überwiegende axiale Durchströmung ermöglichende Durchführungen (48) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der den Fußgrund (49) stirnseitig begrenzende Konusfuß (46) in Art eines Flansches (46) ausgeführt ist, welcher lösbar mit einem an der Brennstoffdüse (07) oder einem dieser vorgeordnetem Rohrstück angeordneten Anbau (47) verbindbar ist und/oder welcher in einem radialen Abstand zur Wandung der Brennerdüse (07) die ein- oder mehrteilige Wandung (43) des Brennerkonus (06) trägt und/oder im Bereich zwischen Wandung der Brennerdüse (07) und Wandung (43) des Brennerkonus (06) die überwiegend axial verlaufenden und/oder überwiegend in Axialrichtung durchströmbaren Durchführungen (48) umfasst oder dass der Fußgrund (49) durch einen bis auf speichenartige Stützelemente rundum offenen Zwischenraum zwischen dem stromaufwärtigen Ende der Wandung (43) und der Brennstoffdüse (07) auf axialer Höhe oder axial stromaufwärts des Brennstoffdüsenendes gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Kreislinie, die bezogen auf die Symmetrieachse (S) radial weiter innen liegt als die konusinnenraumseitige Mündung der einen oder mehreren fußgrundseitigen Durchführungen (48), jedoch bezogen auf die Symmetrieachse radial weiter außen liegt als die Öffnung des wenigstens einen Brennstoffauslass (44), ein durchgehend oder abschnittsweise vollumfängliches oder ein abschnittsweise unterbrochenes mehrteiliges Leitelement (51) radial zwischen dem mindestens einen Brennstoffauslass (44) und der mindestens einen Durchführung (48) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkonus (06) in zumindest einem Längsabschnitt des sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnittes der Wandung (43) mehrere tangentiale Eintrittsöffnungen (54) für einen tangentialen Lufteintritt der den Brennerkonus (06) umgebenden Abluft in die Vormischkammer (42) hinein umfasst.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die tangentialen Eintrittsöffnungen (54) in Umfangsrichtung zueinander beabstandet sind und/oder sich auf der Außenseite der Wandung (43) radial jeweils aus dem in Umfangsrichtung betrachtet vorangehenden Mantelumfangsabschnitt erheben und/oder als sich in Axialrichtung erstreckende spalt- oder schlitzförmige Öffnungen ausgebildet sind und/oder sich über zumindest die Länge des sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnittes erstrecken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (43) des Brennerkonus (06) zumindest in dem sich trichterförmig öffnenden Konuslängsabschnitt durch eine Mehrzahl n radiärsymmetrisch um die die Symmetrieachse (S) bildende Axialrichtung fächerartig und/oder um jeweilige nicht untereinander oder mit der Symmetrieachse (S) zusammen fallende Drehachsen verdreht angeordnete Wandabschnitte (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die bezogen auf die Symmetrieachse (S) durch die jeweils benachbarten Wandabschnitte (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) in Umfangsrichtung abgedeckten Winkelabschnitte zumindest lückenlos fortsetzen oder überschneiden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die tangentialen Eintrittsöffnungen (54) zwischen jeweils zwei sich in Umfangsrichtung des Brennerkonus (06) einander anschließende n Wandabschnitten (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) gebildet sind, indem diese in Form von Konussegmenten eines Konus mit geschlossener Außenumfangslinie ausgebildet, jedoch jeweils gegenüber der die geschlossene Außenumfangslinie bildenden Anordnung um zur Symmetrieachse (S) jeweils im selben Maße beabstandete Achse in einem selben Drehsinn und/oder einen selben Winkel verdreht angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffdüse (07) und das stromaufwärtige Ende des Brennerkonus (06) in Axialrichtung betrachtet überlappend oder sich zumindest unterbrechungsfrei fortsetzend angeordnet sind und der Brennerkonus (06), insbesondere ein Fußabschnitt des Brennerkonus (06), die Brennstoffdüse (07) zumindest auf Höhe des wenigstens einen Brennstoffauslasses umgibt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche oder mehrere Wandabschnitte (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) einer mehrteilig ausgebildeten Wandung (43) auf zumindest dem sich öffnenden Konuslängsabschnitt in Form von Mantelsegmenten (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) eines im Profil geschlossen radiärsymmetrisch ausgebildeten Kegelstumpf- oder I-seitigen Pyramidenstumpfmantels ausgebildet sind, und welche um jeweilige Achsen, die aufeiner gemeinsamen, konzentrisch die Symmetrieachse (S) umgebenden Kegel- oder Zylindermantelfläche in Längsrichtung verlaufen, mit gleichem Drehsinn und Drehwinkel verdreht angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkonus (06) in seinem sich öffnenden Brennerkonusabschnitt oder zumindest einem Teil dieses Brennerkonusabschnittes eine effektive innere Konizität mit einem Neigungswinkel (ϕ; ϕ1) des Konusmantels gegen die Symmetrieachse (S) von 5° bis 15° aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Rohgasraums (09) im Rohgasweg ein Wärmetauscher (24) vorgesehen ist, durch welchen ein Wärmetausch zwischen bereits behandeltem, eine Brennkammer (11) verlassenden heißem Reingas und einem durch Abluft aus der vorgeordneten Anlage (12) gebildetes und noch zu behandelndem Rohgas erfolgt bzw. erfolgen kann.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich dem den Brennerkonus (06) umgebenden Rohgasraum (09) stromabwärts eine Brennkammer (11) anschließt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eintrittsöffnung der Brennkammer (11) und der Brennerkonus (06) auf Höhe der Ausgangsöffnung (13) des Brennerkonus (06) derart bemessen und relativ zueinander angeordnet sind, dass zwischen dem den Außenumfang ausgansseitig definierenden Rand des Brennerkonus (06) und dem die Eintrittsöffnung definierenden Rand einer eintrittsseitigen Brennkammerwand (17) ein Eintrittsspalt (18) ausgebildet ist, durch welchen Rohgas aus dem Rohgasraum (09) auf direktem Wege, d. h. ohne zunächst in eine im Innern des Brennerkonus (06) ausgebildete Vormischkammer des Brennerkonus (06) zu gelangen, in die Brennkammer (11) strömen kann und/oder dass für die Zufuhr der Abluft in den Rohgasraum (09) ein Streckenabschnitt durch einen Strömungsquerschnitt (21) hindurch vorgesehen ist, der zumindest einseitig durch die Außenseite der Brennkammerwand (22) begrenzt ist.

Claims

1. Apparatus, comprising an industrial plant (12) and a post-combustion apparatus (01) which is provided in an exhaust-air stream (02) of the industrial plant (12) and which differs from the industrial plant (12) and which is positioned downstream of said industrial plant and which serves for the post-combustion of exhaust air of the exhaust-gas stream (02), wherein the post-combustion apparatus (01) comprises a burner (04) which has a fuel nozzle (07) and a burner cone (06), which burner projects at least with its burner cone (06) in an untreated-gas space (09) into exhaust air for treatment of the exhaust-air stream (02) from the upstream plant (12), wherein the burner cone (06) is surrounded by exhaust air and forms a premix chamber (42) in the interior, wherein the burner cone (06) has a single-part or multi-part wall (43) which surrounds a premix chamber (42) and which has one or more wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4), and the fuel nozzle (07) comprises an opening of at least one fuel outlet (44) for the discharge of fuel into the premix chamber (42) and is surrounded, at least at the level of the at least one fuel outlet (44), by the wall of the burner cone (06), and wherein the wall (43) which delimits the premix chamber (42) to the outside at the shell has a structure such that the premix chamber (42) formed in the interior thereof opens, over at least one cone length section, in funnel-shaped fashion in a downstream direction symmetrically with respect to an axis of symmetry (S) which defines the axial direction of the burner (04), characterized in that the burner (04), in an end-side bottom (49), which surrounds the fuel nozzle (07) and/or the at least one fuel outlet (44), of the burner cone (04), has one or more opening-out points of one or more leadthroughs (48) which lead from the untreated-gas space (09) surrounding the burner (04) into the premix chamber (42), through which leadthroughs exhaust air from the untreated-gas space (09) surrounding the burner (04) enters and/or can enter the premix chamber with an axial or predominantly axial flow direction, that is to say an axial flow component that is greater than a radial component.

2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that, in a circumferential direction, multiple leadthroughs are provided in a region of the bottom (49) which, in a plane running perpendicular to the axis of symmetry (S), extends outside a circumferential line projected into said plane and enclosing the opening-out points of the at least one fuel outlet (44) and within the wall (43) running at the axial level of the leadthroughs (48), and/or are provided in a base section at the axial level of or axially upstream of the fuel nozzle end.

3. Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that the bottom (49) is formed by the side, facing toward the cone interior, of a cone base (46) which is formed in the manner of a terminating ring or spoked ring which, as viewed in a circumferential direction of the fuel nozzle (07), has multiple leadthroughs (48) which run predominantly in an axial direction and/or which permit a predominantly axial throughflow.

4. Apparatus according to Claim 3, characterized in that the cone base (46) which delimits the bottom (49) at the end side is formed in the manner of a flange (46), which flange is connectable detachably to a mounting (47) which is arranged on the fuel nozzle (07) or on a pipe piece positioned upstream of said fuel nozzle, and/or which flange bears the single-part or multi-part wall (43) of the burner cone (06) with a radial spacing to the wall of the burner nozzle (07) and/or which flange comprises, in the region between the wall of the burner nozzle (07) and the wall (43) of the burner cone (06), the leadthroughs (48) which run predominantly axially and/or through which flow can pass predominantly in an axial direction, or in that the bottom (49) is formed by an intermediate space, which is open in encircling fashion with the exception of spoke-like support elements, between the upstream end of the wall (43) and the fuel nozzle (07) at the axial level of or axially upstream of the fuel nozzle end.

5. Apparatus according to Claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that, on a circular line which, with respect to the axis of symmetry (S), is situated radially further to the inside than the opening-out point, at the cone interior side, of the one or more leadthroughs (48) on the bottom but, with respect to the axis of symmetry, is situated radially further to the outside than the opening of the at least one fuel outlet (44), a guide element (51), which extends continuously or in sections over the full circumference or which is of multi-part form interrupted in sections, is arranged radially between the at least one fuel outlet (44) and the at least one leadthrough (48).

6. Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the burner cone (06), in at least one length section of the cone length section, which widens in funnel-shaped fashion, of the wall (43), comprises multiple tangential inlet openings (54) for a tangential entry of the exhaust air surrounding the burner cone (06) into the premix chamber (42).

7. Apparatus according to Claim 6, characterized in that the tangential inlet openings (54) are spaced apart from one another in a circumferential direction and/or, on the outer side of the wall (43), each radially rise from the preceding shell circumferential segment as viewed in the circumferential direction and/or are formed as gap-like or slot-like openings extending in an axial direction and/or extend over at least the length of the cone length section that widens in funnel-shaped fashion.

8. Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that the wall (43) of the burner cone (06), at least in the cone length section that opens in funnel-shaped fashion, is formed by a multiplicity n of wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) which, radially symmetrically about the axial direction which forms the axis of symmetry (S), are arranged in a fan shape and/or so as to be rotationally offset about respective axes of rotation which do not coincide with one another or with the axis of symmetry (S).

9. Apparatus according to Claim 8, characterized in that the angular sections covered in the circumferential direction by the respectively adjacent wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) with respect to the axis of symmetry (S) progress at least in gap-free fashion or overlap.

10. Apparatus according to Claim 6, 7, 8 or 9, characterized in that the tangential inlet openings (54) are formed between in each case two wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) which adjoin one another in the circumferential direction of the burner cone (06), by virtue of said wall sections being formed in the manner of cone segments of a cone with a closed outer circumferential line but so as to be rotationally offset, in relation to the arrangement that forms the closed outer circumferential line, in an identical rotational direction and/or by an identical angle about axes which are spaced apart in each case to the same extent from the axis of symmetry (S).

11. Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10, characterized in that the fuel nozzle (07) and the upstream end of the burner cone (06) are, as viewed in an axial direction, arranged so as to overlap or so as to progress at least without interruption and the burner cone (06), in particular a base section of the burner cone (06), surrounds the fuel nozzle (07) at least at the level of the at least one fuel outlet.

12. Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or 11, characterized in that all or several wall sections (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) of a wall (43) of multi-part form are, on at least the opening cone length section, formed in the manner of shell segments (43.1; 43.2; 43.3; 43.4) of a closed-profile and radially symmetrical truncated cone shell or l-sided truncated pyramid shell and which are arranged so as to be rotationally offset in the same direction of rotation and by the same rotational angle about respective axes which run in a longitudinal direction on a common cone or cylinder shell surface concentrically surrounding the axis of symmetry (S).

13. Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12, characterized in that the burner cone (06), in its opening burner cone section or at least a part of said burner cone section, has an effective internal conicity with an angle of inclination (ϕ; ϕ1) of the cone shell with respect to the axis of symmetry (S) of 5° to 15°.

14. Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13, characterized in that, upstream of the untreated-gas space (9) in the untreated-gas path, there is provided a heat exchanger (24) by means of which an exchange of heat between already-treated, hot clean gas exiting a combustion chamber (11) and untreated gas which is formed by exhaust air from the upstream plant (12) and which still to be treated is or can be performed.

15. Apparatus according to Claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14, characterized in that the untreated-gas space (09) surrounding the burner cone (06) is adjoined, downstream, by a combustion chamber (11).

16. Apparatus according to Claim 15, characterized in that an inlet opening of the combustion chamber (11) and the burner cone (06) at the level of the outlet opening (13) are dimensioned, and arranged relative to one another, such that an inlet gap (18) is formed between that edge of the burner cone (06) which defines the outer circumference at the outlet side and that edge of an inlet-side combustion chamber wall (17) which defines the inlet opening, through which inlet gap untreated gas can flow from the untreated-gas space (09) into the combustion chamber (11) directly, that is to say without firstly passing into a premix chamber of the burner cone (06) formed in the interior of the burner cone (06), and/or in that, for the feed of the exhaust air into the untreated-gas space (09), a path section is provided through a flow cross section (21) which is delimited at least on one side by the outer side of the combustion chamber wall (22).

Revendications

1. Dispositif comprenant une installation industrielle (12) et un dispositif de postcombustion (01) prévu dans un flux d'air d'échappement (02) de l'installation industrielle (12), séparé de l'installation industrielle (12) et disposé en aval de celle-ci, pour la postcombustion d'air d'échappement provenant du flux de gaz d'échappement (02), le dispositif de postcombustion (01) comprenant un brûleur (04) présentant une buse à combustible (07) et un cône de brûleur (06) qui pénètre au moins avec son cône de brûleur (06) dans un espace de gaz brut (09) dans l'air d'échappement à traiter du flux d'air d'échappement (02) provenant de l'installation (12) située en amont, le cône de brûleur (06) étant entouré par de l'air d'échappement et formant à l'intérieur une chambre de prémélange (42), le cône de brûleur (06) présentant une paroi d'une seule pièce ou en plusieurs parties (43) avec une ou plusieurs portions de paroi (43.1 ; 43.2 ; 43.3 ; 43.4), entourant une chambre de prémélange (42), et la buse à combustible (07) comprenant une ouverture d'au moins une sortie de combustible (44) pour délivrer du combustible dans la chambre de prémélange (42) et étant entourée au moins à la hauteur de l'au moins une sortie de combustible (44) par la paroi du cône de brûleur (06), et la paroi (43) limitant vers l'extérieur du côté de l'enveloppe la chambre de prémélange (42) présentant une structure, de telle sorte que la chambre de prémélange (42) réalisée à l'intérieur de celle-ci s'ouvre dans la direction aval en forme d'entonnoir sur au moins une portion longitudinale du cône symétriquement par rapport à un axe de symétrie (S) défini dans la direction axiale du brûleur (04), caractérisé en ce que le brûleur (04) présente, dans un fond de base frontal_(49) du cône de brûleur (04) entourant la buse à combustible (07) et/ou l'au moins une sortie de combustible (44), une ou plusieurs embouchures d'un ou plusieurs passages (48) conduisant hors de l'espace de gaz brut (09) entourant le brûleur (04) dans la chambre de prémélange (42), à travers lesquelles l'air d'échappement provenant de l'espace de gaz brut (09) entourant le brûleur (04) pénètre et/ou peut pénétrer dans la chambre de prémélange avec une direction d'écoulement axiale ou sensiblement axiale, c'est-à-dire avec une plus grande composante d'écoulement axiale par rapport à la composante radiale.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la direction périphérique, plusieurs passages sont prévus dans une région du fond de base (49) qui s'étend dans un plan s'étendant perpendiculairement à l'axe de symétrie (S), à l'extérieur d'une ligne périphérique projetée dans ce plan, enveloppant la sortie de combustible ou les embouchures de l'au moins une sortie de combustible (44) et à l'intérieur de la paroi (43) s'étendant à la hauteur axiale des passages (48), et/ou sont prévus dans une portion de base à la hauteur axiale de l'extrémité de la buse à combustible ou axialement en amont de celle-ci.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fond de base (49) est formé par le côté, tourné vers l'intérieur du cône, d'une base de cône (46) réalisée à la manière d'un anneau de fermeture ou d'un anneau à rayons qui, vu dans la direction périphérique de la buse à combustible (07), présente plusieurs passages (48) s'étendant sensiblement dans la direction axiale et/ou permettant un écoulement sensiblement axial.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la base de cône (46) délimitant du côté frontal le fond de base (49) est réalisée à la manière d'une bride (46), qui peut être connectée de manière amovible à une pièce rapportée (47) disposée au niveau de la buse à combustible (07) ou au niveau d'une pièce tubulaire disposée en amont de celle-ci et/ou qui porte la paroi d'une seule partie ou en plusieurs parties (43) du cône de brûleur (06) à distance radiale de la paroi de la buse de brûleur (07) et/ou qui comprend les passages (48) s'étendant sensiblement axialement et/ou pouvant être parcourus par l'écoulement sensiblement dans la direction axiale, dans la région entre la paroi de la buse de brûleur (07) et la paroi (43) du cône de brûleur (06), ou en ce que le fond de base (49) est formé par un espace intermédiaire ouvert tout autour à l'exception d'éléments de support de type rayons, entre l'extrémité amont de la paroi (43) et la buse à combustible (07), à hauteur axiale de l'extrémité de buse à combustible ou axialement en amont de celle-ci.

5. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que sur un cercle qui est situé, par rapport à l'axe de symétrie (S), radialement davantage vers l'intérieur que l'embouchure, du côté de l'espace interne du cône, du ou des passages (48) du côté du fond de base, mais qui est situé, par rapport à l'axe de symétrie, radialement davantage vers l'extérieur que l'ouverture de l'au moins une sortie de combustible (44), est disposé, radialement entre l'au moins une sortie de combustible (44) et l'au moins un passage (48), un élément de guidage (51) sur toute la périphérie, de manière continue ou partielle, ou en plusieurs parties, interrompu en partie.

6. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le cône de brûleur (06) comprend, dans au moins une portion longitudinale de la portion longitudinale de cône de la paroi (43) s'ouvrant en forme d'entonnoir, plusieurs ouvertures d'entrée tangentielles (54) pour une entrée d'air tangentielle dans la chambre de prémélange (42) de l'air d'échappement entourant le cône de brûleur (06).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les ouvertures d'entrée tangentielles (54) sont espacées les unes des autres dans la direction périphérique et/ou sont rehaussées du côté extérieur de la paroi (43) radialement à chaque fois à partir de la portion périphérique d'enveloppe qui précède, considéré dans la direction périphérique, et/ou sont réalisées sous forme d'ouvertures en forme de fente ou d'interstice s'étendant la direction axiale et/ou s'étendent sur au moins la longueur de la portion longitudinale de cône s'ouvrant en forme d'entonnoir.

8. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que la paroi (43) du cône de brûleur (06), au moins dans la portion longitudinale de cône s'ouvrant en forme d'entonnoir, est réalisée par une pluralité n de portions de parois (43.1 ; 43.2; 43.3; 43.4) disposées en éventail avec une symétrie radiale autour de la direction axiale formant l'axe de symétrie (S) et/ou disposées de manière tournée autour d'axes de rotation respectifs ne coïncidant pas les uns avec les autres ou avec l'axe de symétrie (S).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les portions angulaires couvertes dans la direction périphérique par rapport à l'axe de symétrie (S) par les portions de parois respectivement adjacentes (43.1 ; 43.2 ; 43.3 ; 43.4) se suivent au moins sans espace ou se chevauchent.

10. Dispositif selon la revendication 6, 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que les ouvertures d'entrée tangentielles (54) sont formées à chaque fois entre deux n portions de paroi (43.1 ; 43.2 ; 43.3; 43.4) se rattachant les unes aux autres dans la direction périphérique du cône de brûleur (06), par le fait que celles-ci sont réalisées sous la forme de segments de cône d'un cône ayant une ligne périphérique extérieure fermée, mais sont disposées à chaque fois, par rapport à l'agencement formant la ligne périphérique extérieure fermée, de manière tournée autour d'un axe espacé de la même mesure par rapport à l'axe de symétrie (S) dans un même sens de rotation et/ou suivant un même angle.

11. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caractérisé en ce que la buse à combustible (07) et l'extrémité amont du cône de brûleur (06), vu dans la direction axiale, sont disposées de manière à se chevaucher ou à se rattacher au moins sans interruption et le cône de brûleur (06), en particulier une portion de base du cône de brûleur (06), entoure la buse à combustible (07) au moins à la hauteur de l'au moins une sortie de combustible.

12. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que la totalité, ou plusieurs, des portions de parois (43.1 ; 43.2; 43.3; 43.4) d'une paroi (43) réalisée en plusieurs parties sont réalisées sur au moins la portion longitudinale s'ouvrant du cône, sous la forme de segments d'enveloppe (43.1 ; 43.2 ; 43.3 ; 43.4) d'une enveloppe de tronc de pyramide tronconique ou à 1 côtés, de profil fermé, réalisée avec une symétrie radiale, lesquelles sont disposées de manière tournée dans le même sens de rotation et avec le même angle de rotation autour d'axes respectifs qui s'étendent dans la direction longitudinale sur une surface d'enveloppe cylindrique ou conique commune, entourant concentriquement l'axe de symétrie (S).

13. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12, caractérisé en ce que le cône de brûleur (06) présente, dans sa portion de cône de brûleur s'ouvrant, ou dans au moins une partie de cette portion de cône de brûleur, une conicité interne effective avec un angle d'inclinaison (ϕ ; ϕ₁) de l'enveloppe de cône par rapport à l'axe de symétrie (S) de 5° à 15°.

14. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ou 13, caractérisé en ce qu'en amont de l'espace de gaz brut (09) dans la voie de gaz brut est prévu un échangeur de chaleur (24) par le biais duquel s'effectue ou peut s'effectuer un échange de chaleur entre un gaz pur chaud déjà traité, quittant une chambre de combustion (11) et un gaz brut devant encore être traité, formé par de l'air d'échappement provenant de l'installation (12) située en amont.

15. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ou 14, caractérisé en ce qu'une chambre de combustion (11) se raccorde en aval à l'espace de gaz brut (09) entourant le cône de brûleur (06).

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'une ouverture d'entrée de la chambre de combustion (11) et le cône de brûleur (06) à la hauteur de l'ouverture de sortie (13) sont dimensionnés et disposés l'un par rapport à l'autre de telle sorte qu'entre le bord du cône de brûleur (06) définissant du côté extérieur la périphérie extérieure et le bord d'une paroi de chambre de combustion (17) du côté de l'entrée, définissant l'ouverture d'entrée, est réalisée une fente d'entrée (18) à travers laquelle du gaz brut provenant de l'espace de gaz brut (09) peut s'écouler directement dans la chambre de combustion (11), c'est-à-dire sans parvenir au préalable dans une chambre de prémélange du cône de brûleur (06) réalisée à l'intérieur du cône de brûleur (06), et/ou en ce que pour l'alimentation en air d'échappement dans l'espace de gaz brut (09), il est prévu une portion de section à travers une section transversale d'écoulement (21), qui est limitée au moins d'un côté par le côté extérieur de la paroi de chambre de combustion (22).

Zeichnung