Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung von Brennstoffen

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbrennung von Brennstoffen in einer Hauptströmung aus Verbrennungsluft.

Stand der Technik

[0002] Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind beispielsweise bekannt aus der EP-B1-0 321 809. Durch den als Drallbrenner ausgelegten Vormischbrenner, der im wesentlichen aus zwei Kegelhalbschalen besteht, wird die Luft in Rotation versetzt. Der Brennstoff wird in die rotierende Luft eingeblasen und dort mit ihr vermischt. Am Brenneraustritt entsteht eine definierte kalottenförmige Rezirkulationszone, an deren Spitze die Zündung erfolgt. Die Flamme selbst wird durch die Rezirkulationszone vor dem Brenner stabilisiert, ohne einen mechanischen Flammenhalter zu benötigen. Das thermoakustische Verhalten solcher Brenner ist stabil und sie zeichnen sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aus.

[0003] Ein weiterer Brenner mit einer Misch - und Flammenstabilisierungseinrichtung ist in EP-A-0 620 403 beschrieben.

[0004] Insbesondere bei der Verwendung flüssiger Brennstoffe können sich jedoch einige Nachteile ergeben. Mit einer üblicherweise in der Spitze des Vormischbrenners angeordneten Düse wird der flüssige Brennstoff in den Verbrennungsraum eingespritzt. Vor der Zündung des zerstäubten Brennstoffes ist eine gute Vermischung von Verbrennungsluft und Brennstoff schwierig zu erreichen, da der Brennstoff nicht in Kontakt mit der gesamten Verbrennungsluft kommt. Dies kann bei der Verwendung flüssiger Brennstoffe zu relativ hohen Abgasemissionen führen, im speziellen zu hohen Stickoxydemission. Weiter kann es zu Frühzündungen in der Nähe der Brennstoffdüse oder auf den Kegelhalbschalen kommen. Bei fettem Betrieb weist der Brenner zudem ein ungenügendes thermoakustisches Verhalten auf.

Darstellung der Erfindung

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Verbrennung von Brennstoffen in einer Hauptströmung aus Verbrennungsluft der eingangs genannten Art die Verbrennung zu verbessern und die Abgasemission zu senken.

[0006] Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Verbrennungsluft in einem Kanal über mindestens einen deltaförmigen Körper geleitet wird, wobei der deltaförmige Körper aus mindestens einem im wesentlichen dreieckförmigen Wirbelerzeuger-Bereich und einem stromabwärts liegenden trapezförmigen Flammenstabilisierungs-Bereich besteht, dass in der Region des Wirbelerzeuger-Bereiches Brennstoff in die verwirbelte Verbrennungsluft eingeleitet wird, dass der Wirbelerzeuger-Bereich mittels eines halben Pfeilungswinkels und eines Anstellwinkels gegenüber der Hauptrömung so angestellt ist, dass der Drall der in der Hauptströmung induzierten Längswirbel kleiner ist als der kritische Drall zur Erzeugung einer Rezirkulationszone, dass der Flammenstabilisierungs-Bereich mittels eines halben Pfeilungswinkels und eines Anstellwinkels gegenüber der Strömung so angestellt ist, dass der Drall der in der Strömung induzierten Längswirbel grösser ist als der kritische Drall zur Erzeugung einer Rezirkulationszone, womit je deltaförmigen Körper ein Paar von kalottenförmigen Rezirkulationszonen erzeugt wird und dass das entzündete Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch durch die Rezirkulationszonen stabilisiert wird.

[0007] Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass in einem Kanal mehrere deltaförmige Körper angeordnet sind, die aus mindestens einem im wesentlichen dreieckförmigen Wirbelerzeuger-Bereich und einem anschliessenden, stromabwärts liegenden trapezförmigen Flammenstabilisierungs-Bereich bestehen.

[0008] Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, dass durch das Verfahren und die Vorrichtung die verschiedenen Funktionen, wie Vormischung und Flammenstabilisation, räumlich entsprechend aufgeteilt werden. Dadurch können die einzelnen Funktionen optimiert werden. Durch den deltaförmigen Körper werden kleinskalige Wirbelströmungen erzeugt, wodurch eine sehr kompakte Bauweise verwirklicht werden kann. Dies führt wegen der kurzen notwendigen Misch- und Verweilzeiten zu geringen Kosten und niedrigen Emissionen, vor allem der Stickoxide und von Kohlenmonoxid. Der Aufbau eines deltaförmigen Körpers ist zudem sehr einfach, was die Kosten weiter senkt. Die Mischung von Verbrennungsluft und Brennstoff ist zudem beinahe perfekt und kann mit geringsten Druckverlusten realisiert werden. Durch die Bildung eines Paares von gegenläufig rotierenden Rezirkulationszonen je deltaförmigen Körper, stabilisieren sich die Rezirkulationszonen gegenseitig. Dadurch wird die Gefahr minimiert, dass die Flamme in den Brenner zurückschlägt und diesen beschädigt.

[0009] Es kann besonders zweckmässig sein, wenn ein weiterer trapezförmiger Bereich zwischen dem Wirbelerzeuger-Bereich und dem Flammenstabilisierungs-Bereich angeordnet ist, der als weiterer Misch- und Verdampfungsbereich dient. Dadurch kann die Mischung von Verbrennungsluft und Brennstoff weiter homogenisiert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

[0010] In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen:

Fig. 1

eine Draufsicht auf einen deltaförmigen Körper;

Fig. 2

einen Längsschnitt des deltaförmigen Körpers entlang der Linie II-II in Fig.1;

Fig. 3

eine Reihenanordnung der deltaförmigen Körper;

Fig. 4

einen Teillängsschnitt durch einen Kanal mit darin angeordneten deltaförmigen Körpern;

Fig. 5

einen Teilquerschnitt durch den Kanal entlang der Linie V-V in Fig.4;

Fig. 6

eine Draufsicht auf einen Rohrbrenner mit deltaförmigen Körpern;

Fig. 7

eine Draufsicht auf einen Kern-Brenner mit deltaförmigen Körpern und geschichteter Verbrennung.

[0011] Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.

Weg zur Ausführung der Erfindung

[0012] In den Figuren 1 und 2 ist ein Vormischbrenner 40, im wesentlichen bestehend aus einem deltaförmigen Körper 40 und einem Brennstoffeindüsungssystem 10, 11 gezeigt. Der um den deltaförmigen Körper 40 angeordnete Kanal, der von einer mit Pfeilen bezeichneten Hauptströmung 4 aus Verbrennungsluft durchströmt wird, ist nicht dargestellt. Der deltaförmige Körper 40 besteht aus drei flächigen Bereichen 1, 2 und 3, die die Form von Deltaflügeln aufweisen und ist symmetrisch bezüglich einer Symmetriachse 9. Der deltaförmige Körper 40 ist entsprechend der auftretenden Temperaturen aus einem warmfesten Material gefertigt, beispielsweise aus warmfestem Stahlblech.

[0013] Der erste Bereich 1 dient als Wirbelerzeuger und als Mischstrecke und ist als gleichseitiges Dreieck mit zwei Seitenkanten 30 und einer Verbindungskante 31 ausgebildet. Durch die beiden Seitenkanten 30 wird eine Spitze 36 gebildet. Diese Spitze 36 kann natürlich auch als eine Vorderkante ausgebildet werden, wobei dann der erste Bereich 1 als Trapez ausgebildet würde. Dieser Wirbelerzeuger 1 wird mittels eines halben Pfeilungswinkels Φ1 und mittels eines Anstellwinkels α1 definiert.

[0014] Der zweite Bereich 2 dient als weitere Misch- und Verdampfungsstrecke. Er ist als gleichseitiges Trapez mit gleichlangen Seitenkanten 32 und Verbindungskanten 31 und 33 ausgebildet und ist mittels der Verbindungskante 31 mit dem Bereich verbunden. Die Mischstrecke 2 wird mittels eines halben Pfeilungswinkels Φ2 und mittels eines Anstellwinkels α2 definiert.

[0015] Der dritte Bereich 3 dient zur Flammenstabilisierung. Er ist ebenfalls als gleichseitiges Trapez mit gleichlangen Seitenkanten 34, der Verbindungskante 33 und einer Kante 35 ausgebildet und mittels der Verbindungskante 33 mit dem Bereich 2 verbunden. Der Bereich 3 wird durch einen halben Pfeilungswinkels Φ3 und durch einen Anstellwinkels α3 definiert.

[0016] Selbstverständlich können die Uebergänge zwischen den Bereichen 1, 2 und 3, bei den Verbindungskanten 31 und 33, auch stetig oder mit Sprüngen ausgebildet werden. Wesentlich ist, dass die Eigenschaften der Bereiche durch die Pfeilungswinkels Φi und durch einen Anstellwinkels αI eingestellt werden.

[0017] Analog zur EP-B1-0 321 809 kann nun an der durch die Seitenkanten 30 des Bereiches 1 gebildeten Spitze 36 eine Brennstoffdüse 10 zur Eindüsung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe angeordnet werden. Zur Eindüsung von gasförmigem Brennstoff wird vorzugsweise entlang der Seitenkanten 30 eine Brennstoffleitung 11 mit mehreren, nicht dargestellten Eindüsungsöffnungen angeordnet. Diese Brennstoffleitung kann sich natürlich bei der Verwendung eines zweiten Bereiches 2 auch über die Seitenkanten 32 erstrecken.

[0018] Durch die Geometrie des Bereiches 1 des deltaförmigen Körpers 40 wird die Hauptströmung 4 beim Umströmen der Seitenkanten 30 des Wirbelerzeugers 1 in ein Paar von gegenläufigen Längswirbeln umgewandelt. Die Wirbelachsen dieser Längswirbel liegen in der Achse der Hauptströmung. Die Drallzahl der Längswirbel wird mittels des Pfeilungswinkels Φ1 und des Anstellwinkels α1 so eingestellt, dass kein Wirbelaufplatzen (engl.: vortex break down) und somit keine kalottenförmige Rezirkulationszone 5 auftritt. Der Drall der Längswirbel muss somit kleiner sein als der kritische Drall, bei dem ein Wirbelaufplatzen eintritt. Mit steigenden Winkeln Φ1 und α1 kann die Wirbelstärke bzw. die Drallzahl erhöht werden, bis in den Bereich des Wirbelaufplatzens. Durch den Drall der Längswirbel wird die zur Mischung von Hauptströmung und Brennstoffströmung benötigte Strecke eingestellt.

[0019] Der Bereich 2 ist optional und wird nur verwendet, wenn die durch den Bereich 1 gebildete Mischstrecke für eine homogene Mischung nicht ausreicht. Auch hier werden mittels der Seitenkanten 32 in der Strömung Längswirbel induziert. Entsprechend dem Bereich 1 wird die Drallzahl der Längswirbel mittels des Pfeilungswinkels Φ2 und des Anstellwinkels α2 so eingestellt, dass kein Wirbelaufplatzen (vortex break down) und somit keine Rezirkulationszone 5 auftritt.

[0020] Selbstverständlich können auch noch weitere dem Bereich 2 entsprechende Bereiche stromabwärts an den Bereich 2 angeschlossen werden, um eine homogene Mischung zu erreichen.

[0021] Der Bereich 3 dient der Flammenstabilisierung mittels der durch die Seitenkanten 34 erzeugten Längswirbel. Die Drallzahl der Längswirbel wird durch den Pfeilungswinkel Φ3 und den Anstellwinkel α3 so eingestellt, dass Wirbelaufplatzen (vortex break down) eintritt. Pro deltaförmigen Körper 40 entsteht ein Paar von Rezirkulationszonen 5. Der Drall der Längswirbel muss grösser sein als der kritische Drall, bei dem ein Wirbelaufplatzen eintritt. Der Gradient in der Drallzahl vom stromaufwärts gelegenen Bereich 1 oder 2 zum Bereich 3 wird sehr gross gewählt, um ein thermoakustisch stabiles Verhalten zu erzielen. Zur Unterstützung der Flammenstabilisierung kann zusätzlich der Querschnitt des nicht dargestellten Kanals erweitert werden. Der deltaförmigen Körper 40 weist auch bei fettem Betrieb ein thermoakustisch stabiles Verhalten auf.

[0022] Gemäss Fig.3 können die deltaförmigen Körper 40 in Reihen angeordnet werden. Die deltaförmigen Körper 40 werden dabei in grosser Zahl in parallelen Reihen oder konzentrischen Ringen, beispielsweise bei einer Ringbrennkammer angeordnet. Normalerweise wird dann nicht an jeder Spitze 36 der deltaförmigen Körper 40 eine Brennstoffdüse 10 angebracht.

[0023] In Fig.4 und Fig.5 sind in einem rechteckigen Kanal 8 vier deltaförmigen Körper 40 so angeordnet, dass die Spitzen 36 stromauf im Zentrum des Kanals 8 zu liegen kommen. Die vier deltaförmigen Körper 40 sind über ihre Spitzen 36 miteinander und mit dem Kanal 8 über ihre Kanten 35 verbunden. An der Spitze 36 der deltaförmigen Körper 40 befindet sich eine Brennstoffdüse 10. Der Brennstoff wird in die, in der Verbrennungsluft 4 beim Umströmen der Kanten 30, 32 erzeugten Längswirbeln eingeblasen und dort mit der Verbrennungsluft vermischt. Auf den Bereich 2 wird hier infolge einer genügenden Durchmischung mittels des Bereichs 1 verzichtet. Am Brenneraustritt 7 entstehen durch den Bereich 3 des deltaförmigen Körpers 40 und einer Querschnitterweiterung am Brenneraustritt 7 zu einer Brennkammer 6 acht kalottenförmige Rezirkulationszonen 5, an deren Spitze die Zündung erfolgt. Die Flamme selbst wird durch die Rezirkulationszonen 5 stabilisiert, ohne einen mechanischen Flammenhalter zu benötigen. Der Kanal 8 kann selbstverständlich auch rund ausgeführt werden und die Zahl der deltaförmigen Körper 40 pro Kanal 8 ist beliebig und muss den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden.

[0024] In Fig.6 sind die deltaförmigen Körper 40 in einem runden Kanal 20 angeordnet. Die Anordnung erfolgt analog zu Fig.4 und Fig.5. Dazu müssen die deltaförmigen Körper 40 gebogen ausgeführt werden. Um den runden Kanal 20 sind Mischrohre 21 ohne Flammenstabilisation angeordnet. Durch die Mischrohre 21 wird Verbrennungsluft geblasen und über die Düsen 10 Brennstoff in die Verbrennungsluft eingedüst. Zur besseren Vermischung können in den Mischröhren 21 allgemein bekannte Mischelemente wie Umlenkkörper mit Flügelprofil angeordnet werden. Eine solche Brenneranordnung ist für ungestuften (mager-mager) und gestuften (fett-mager) Betrieb geeignet. Die Anzahl der Mischrohre 21 die um den Kanal 20 herum angeordnet werden ist beliebig und muss den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden.

[0025] In Fig.7 wird ein runder deltaförmiger Körper in einem Brennersystem gemäss WO 92/06328 angeordnet. Dort wird ein Brenner mit sehr geringem Stickoxidausstoss beschrieben. Im Zentrum des dort beschriebenen Brennersystems befindet sich eine brennstoffreiche Flammenzone umgeben von einer oder mehreren Zonen mit geringem Brennstoffgehalt. Dazu wird die Flamme radial geschichtet, wodurch ein grosser radialer Dichtegradient in der Flamme entsteht. Die brennstoffreiche Zone enthält weniger als den stöchiometrischen Gehalt an Sauerstoff. Durch die radiale Schichtung wird der brennstoffreiche Flammenkern vor der Durchmischung mit der restlichen Verbrennungsluft geschützt. Durch die Rezirkulation von Verbrennungsgasen in die äusseren, brennstoffarmen Schichten kann der Stickoxidausstoss weiter gesenkt werden. Das rezirkulierte Verbrennungsgas reduziert den Sauerstoffgehalt und die Flammentemperatur.

[0026] Ein ringförmiger Kanal 20 mit darin angeordneten deltaförmigen Körpern 40 ist umgeben von zwei konzentrischen, ringförmigen Kanälen 22 und 23. An der Spitze 36 der deltaförmigen Körper ist eine Brennstoffdüse 10 angeordnet. Der Deltavormischbrenner 40 wird nun unterstöchiometrisch, d.h. brennstoffreich betrieben. Ueber die konzentrischen Kanäle 22, 23 wird axial ein eventuell verdralltes Abgas/Luft-Gemisch zugeführt. Die Anzahl der konzentrischen Kanäle 22, 23 die den Kanal 20 umgeben ist beliebig und muss den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden.

[0027] Die deltaförmigen Körper können auch auf andere Weise im Kanal befestigt werden, beispielsweise so dass die stromabwärtige Kante des dritten Bereiches mit dem Kanal einen Schlitz bildet und dass sich die Spitzen nicht berühren. Der Deltavormischbrenner kann auch in beliebige, weitere Brenner-Konfigurationen eingebaut werden.

Bezugszeichenliste

[0028] 

1

Wirbelerzeuger und Mischstrecke

2

Misch- und Verdampfungsstrecke

3

Flammenstabilisierung

4

Hauptströmung / Verbrennungsluft

5

kalottenförmige Rückströmzone

6

Brennkammer

7

Querschnittserweiterung, Brenneraustritt

8

Kanal

9

Symmetrieachse

10

Brennstoffdüse

11

Brennstoffeindüsungsleitung

20

runder Kanal

21

Mischrohre

22, 23

konzentrischer Kanal

30

Vorderkante

31, 33

Verbindungskante

32, 34

Seitenkante

35

Kante

36

Spitze

40

deltaförmiger Körper

α1, α2, α3

Anstellwinkel

Φ1, Φ2, Φ3

halber Pfeilungswinkel

Ansprüche

1. Verfahren zur Verbrennung von Brennstoffen in einer Hauptströmung aus Verbrennungsluft,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbrennungsluft in einem Kanal (8, 20) über mindestens einen deltaförmigen Körper (40) geleitet wird, wobei der deltaförmige Körper aus mindestens einem im wesentlichen dreieckförmigen Wirbelerzeuger-Bereich (1) und einem stromabwärts liegenden trapezförmigen Flammenstabilisierungs-Bereich (3) besteht, dass in der Region des Wirbelerzeuger-Bereiches (1) Brennstoff in die verwirbelte Verbrennungsluft eingeleitet wird, dass der Wirbelerzeuger-Bereich (1) mittels eines halben Pfeilungswinkels (Φ1) und eines Anstellwinkels (α1) gegenüber der Hauptrömung so angestellt ist, dass der Drall der in der Hauptströmung induzierten Längswirbel kleiner ist als der kritische Drall zur Erzeugung einer Rezirkulationszone (5), dass der Flammenstabilisierungs-Bereich (3) mittels eines halben Pfeilungswinkels (Φ3) und eines Anstellwinkels (α3) gegenüber der Strömung so angestellt ist dass der Drall der in der Strömung induzierten Längswirbel grösser ist als der kritische Drall zur Erzeugung einer Rezirkulationszone (5), womit je deltaförmigen Körper (40) ein Paar von kalottenförmigen Rezirkulationszonen (5) erzeugt wird und dass das entzündete Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch durch die Rezirkulationszonen (5) stabilisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Wirbelerzeuger-Bereich (1) und dem Flammenstabilisierungs-Bereich (3) mindestens ein weiterer trapezförmiger Bereich (2) angeordnet ist der als weiterer Misch- und Verdampfungsbereich dient und mittels eines halben Pfeilungswinkels (Φ2) und eines Anstellwinkels (α2) gegenüber der Hauptrömung so angestellt ist, dass der Drall der in der Strömung induzierten Längswirbel kleiner ist als der kritische Drall.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Abspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Kanal (8, 20) mehrere deltaförmige Körper (40) angeordnet sind, die aus mindestens einem im wesentlichen dreieckförmigen Wirbelerzeuger-Bereich (1) und einem anschliessenden, stromabwärts liegenden trapezförmigen Flammenstabilisierungs-Bereich (3) bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Wirbelerzeuger-Bereich (1) und dem Flammenstabilisierungs-Bereich (3) mindestens ein weiterer trapezförmiger Bereich (2) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass an mindestens einer durch die Seitenkanten (30) des Wirbelerzeuger-Bereiches (1) gebildete Spitze (36) eine Brennstoffdüse (10) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Seitenkanten (30) des Wirbelerzeuger-Bereiches (1) Brennstoffeindüsungsleitungen (11) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die deltaförmigen Körper (40) über eine durch die Seitenkanten (30) des Wirbelerzeuger-Bereiches (1) gebildete Spitze (36) miteinander und über eine stromabwärtige Kante (35) des Flammenstabilisierungs-Bereiches (3) mit dem Kanal (8, 20) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass um den Kanal (8, 20) herum mehrere Mischrohre (21) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass um den Kanal (8, 20) herum mindestens ein konzentrischer Kanal (22, 23) angeordnet ist.

Claims

1. Method of burning fuels in a main flow consisting of combustion air, characterized in that the combustion air is conducted in a duct (8, 20) by means of at least one delta-shaped body (40), the delta-shaped body consisting of at least one essentially triangular vortex generator zone (1) and trapezoidal flame stabilization zone (3) located downstream, in that fuel is introduced into the swirled combustion air in the region of the vortex generator zone (1), in that the vortex generator zone (1) is set relative to the main flow by means of a semi-included angle (Φ1) and a setting angle ( 1) in such a way that the swirl of the longitudinal vortex induced in the main flow is less than the critical swirl for generating a recirculation zone (5), in that the flame stabilization zone (3) is set relative to the flow by means of a semi-included angle (Φ3) and a setting angle ( 3) in such a way that the swirl of the longitudinal vortex induced in the flow is greater than the critical swirl for generating a recirculation . zone (5), a pair of dome-shaped recirculation zones (5) being generated per delta-shaped body (40), and in that the ignited combustion air/fuel mixture is stabilized by the recirculation zones (5).

2. Method according to Claim 1, characterized in that at least one further trapezoidal zone (2) is arranged between the vortex generator zone (1) and the flame stabilization zone (3), which trapezoidal zone (2) is used as a further mixing and evaporation zone and is set relative to the main flow by means of a semi-included angle (Φ2) and a setting angle ( 2) in such a way that the swirl of the longitudinal vortex induced in the flow is less than the critical swirl.

3. Appliance for carrying out the method according to Claim 1, characterized in that a plurality of delta-shaped bodies (40) are arranged in a duct (8, 20), which delta-shaped bodies (4) consist of at least one essentially triangular vortex generator zone (1) and an abutting trapezoidal flame stabilization zone (3) located downstream.

4. Appliance according to Claim 3, characterized in that at least one further trapezoidal zone (2) is arranged between the vortex generator zone (1) and the flame stabilization zone (3).

5. Appliance according to Claim 3, characterized in that a fuel nozzle (10) is arranged on at least one tip (36) formed by the side edges (30) of the vortex generator zone (1).

6. Appliance according to Claim 3, characterized in that fuel injection conduits (11) are arranged on the side edges (30) of the vortex generator zone (1).

7. Appliance according to Claim 3, characterized in that the delta-shaped bodies (40) are connected to one another by means of a tip (36) formed by the side edges (30) of the vortex generator zone (1) and are connected to the duct (8, 20) by means of a downstream edge (35) of the flame stabilization zone (3).

8. Appliance according to Claim 3, characterized in that a plurality of mixing tubes (21) are arranged around the duct (8, 20).

9. Appliance according to Claim 3, characterized in that at least one concentric duct (22, 23) is arranged around the duct (8, 20).

Revendications

1. Procédé pour la combustion de combustibles dans un écoulement principal constitué d'air de combustion,
caractérisé en ce que l'air de combustion est conduit dans un canal (8, 20) par l'intermédiaire d'au moins un corps (40) en forme de delta, le corps en forme de delta étant constitué d'au moins une zone (1) essentiellement triangulaire de création de tourbillons et d'une zone (3) trapézoïdale de stabilisation de flamme située en aval, en ce que dans la région de la zone (1) de création de tourbillons du combustible est introduit dans l'air de combustion tourbillonné, en ce que la zone (1) de création de tourbillons est placée obliquement par rapport à l'écoulement principal au moyen d'un demi-angle de flèche (Φ1) et d'un angle d'attaque (α1) de telle sorte que la rotation des tourbillons longitudinaux induits dans l'écoulement principal est plus faible que la rotation critique nécessaire pour créer une zone de recirculation (5), en ce que la zone (3) de stabilisation de flamme est placée obliquement par rapport à l'écoulement au moyen d'un demi-angle de flèche (Φ3) et d'un angle d'attaque (α3) de telle sorte que la rotation des tourbillons longitudinaux induits dans l'écoulement soit plus grande que la rotation critique nécessaire pour la création d'une zone de recirculation (5), grâce à quoi une paire de zones de recirculation (5) en forme de calotte est créée dans chaque corps (40) en forme de delta, et en ce que le mélange allumé d'air de combustion et de combustible est stabilisé par les zones de recirculation (5).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre la zone (1) de création de tourbillons et la zone (3) de stabilisation de flamme, au moins une autre zone (2) trapézoïdale est disposée, sert d'autre zone de mélange et de vaporisation et est placée obliquement par rapport à l'écoulement principal au moyen d'un demi-angle de flèche (Φ2) et d'un angle d'attaque (α2) de telle sorte que la rotation des tourbillons longitudinaux induits dans l'écoulement soit plus petite que la rotation critique.

3. Dispositif en vue de la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans un canal (8, 20), plusieurs corps (40) en forme de delta sont disposés et sont constitués d'au moins une zone (1) essentiellement triangulaire de création de tourbillons et d'une zone (3) trapézoïdale de stabilisation de flamme qui se raccorde à la première et située en aval d'elle.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'entre la zone (1) de création de tourbillons et la zone (3) de stabilisation de flamme est disposée au moins une autre zone trapézoïdale (2).

5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que sur au moins une pointe (36) formée par les bords latéraux (30) de la zone (1) de création de tourbillons est disposé un gicleur de combustible (10).

6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que sur les bords latéraux (30) de la zone (1) de création de tourbillons sont disposés des conduits (11) d'injection fine de combustible.

7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les corps (40) en forme de delta sont reliés les uns aux autres par une pointe (36) formée par les bords latéraux (30) de la zone (1) de création de tourbillons et sont reliés au canal (8, 20) par l'intermédiaire d'un bord aval (35) de la zone (3) de stabilisation de flamme.

8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que plusieurs tubes de mélange (21) sont disposés autour du canal (8, 20).

9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins un canal concentrique (22, 23) est disposé autour du canal (8, 20).

Zeichnung