Brenneranordnung für eine Verfeuerungsanlage zum Verfeuern fluidischer Brennstoffe und Verfahren zum Betrieb einer solchen Brenneranordnung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Brenneranordnung für eine Verfeuerungsanlage zum Verfeuern fluidischer Brennstoffe und Verfahren zum Betrieb einer solchen Brenneranordnung mit den in den Oberbegriffen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche genannten Merkmalen.

[0002] Im Hinblick auf die weltweiten Bemühungen zur Senkung des Schadstoffausstoßes von Befeuerungsanlagen, insbesondere bei Gasturbinen, wurden in den letzten Jahren Brenner entwickelt, die besonders geringe Ausstöße an Stickoxiden (NOx) aufweisen. Dabei wird vielfach Wert darauf gelegt, dass solche Brenner jeweils nicht nur mit einem Brennstoff, sondern möglichst mit verschiedenen Brennstoffen, beispielsweise Öl, Erdgas und/oder Kohlegas wahlweise oder in Kombination betreibbar sind, um die Versorgungssicherheit und Flexibilität des Betriebs zu erhöhen. Solche Brenner sind beispielsweise in der EP 0 276 696 B1 beschrieben.

[0003] Ein Problem bei der Auslegung von Brennern für alle möglichen verschiedenen Betriebsbedingungen und Betriebsstoffe besteht darin, dass die beim Betrieb jeweils benötigten Volumina der einzelnen Betriebsstoffe verschieden sind, sodass es Schwierigkeiten macht, für alle Betriebsstoffe das gleiche Zuführungssystem und die gleichen Eindüsungsöffnungen zu verwenden. Daher ist es im Stand der Technik bekannt, für flüssige und gasförmige Medien verschiedene Zuführungssysteme zu verwenden.

[0004] Ein weiteres Problem stellt sich aber auch dann, wenn wahlweise gasförmige Brennstoffe mit völlig verschiedenen spezifischen Brennwerten, beispielsweise Erdgas und Kohlegas, eingesetzt werden sollen. Die verschiedenen relativen Volumenverhältnisse bei Verwendung dieser beiden Brennstoffe und die unterschiedlichen chemischen Vorgänge bei deren Verbrennung erfordern eine Modifizierung oder Erweiterung der bekannten Systeme.

[0005] Es ist bekannt, dass zur Reduzierung des Schadstoffausstoßes in bestimmten Betriebszuständen zusätzlich Inertstoffe, insbesondere Wasser oder Wasserdampf eingedüst werden, wodurch die Verbrennungstemperatur gesenkt und folglich der Schadstoffausstoß an NOx verringert wird. Aus der WO 89/08803 Al ist es weiterhin bekannt, dass z. B. bei Verwendung der Schweröle als Brennstoff dem Eingedüsten noch Zusatzstoffe beigemischt werden sollen, um Schäden an den Bauteilen einer nachfolgenden Gasturbine zu vermeiden.

[0006] Aus der EP 0 276 696 B1 ist ein Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl bekannt, wie er insbesondere für Gasturbinenanlagen angewendet wird. Der Brenner besteht aus einem zentralen Pilotbrennersystem, welches mit Gas und/oder Öl als ein sogenannter Diffusionsbrenner oder gesonderter Vormischbrenner betreibbar ist. Zusätzlich ist die Möglichkeit zur Einspeisung von Inertstoffen vorgesehen. Das Pilotbrennersystem ist von einem Hauptbrennersystem umgeben, welches ein Luft-Zufuhr-Ringkanalsystem mit einer darin befindlichen Drallbeschaufelung mit einer Mehrzahl von Schaufeln für den Vormischbetrieb mit Gas aufweist. Zusätzlich sind im Hauptbrennersystem Einlassdüsen für Öl im Bereich der Drallbeschaufelung vorhanden, die eine Vormischung des Hauptluftstroms mit Öl ermöglichen.

[0007] Den zur vorliegenden Erfindung nächsten Stand der Technik beschreiben die DE 42 12 810 B4 und die aus ihr hervorgegangene EP 0 580 683 B1. Hierbei wird vorausgesetzt, dass bei der Verbrennung von Brenngas mit niedrigem Brennwert keine besonderen Maßnahmen zur Senkung des Schadstoffausstoßes erforderlich sind, da bei Verbrennung solcher Gase keine sehr hohen Flammentemperaturen auftreten und damit die Bildung von NOx praktisch unbedeutend bleibt. Es genügte daher, ein weiteres einfaches Zufuhrsystem zu schaffen, wobei jedoch darauf geachtet werden muss, dass dieses System die anderen Systeme nicht nachteilig beeinflusst und auch nicht bei Betrieb der anderen Systeme die Betriebssicherheit verringert. Deshalb ist es wichtig, dass der weitere Ringkanal zuströmseitig oberhalb der Auslassdüsen für die anderen Brennstoffe mündet. Auf diese Weise kann kein zündfähiges Gemisch in den weiteren Ringkanal gelangen, wenn der Brenner durch die Auslassdüsen mit Brennstoff anderer Art versorgt wird.

[0008] Eine Herausforderung bei diesen Brennern stellen die durch eine ungleichmäßige thermische Verteilung entstehenden mechanischen Spannungen in den Wandungen des metallischen Gehäuses, der sogenannten Nabe, in der die Zufuhrringkanäle der Gas- und Öl-Energieträger relativ eng nebeneinander angeordnet sind, dar. Ein Gasringraum speist den Hauptbrenner bezogen auf die Strömungsrichtung der zuströmenden Luft eingangsseitig stromauf der sogenannten Drallschaufeln, die dem Luftstrom mit dem Brenngas einen vermischenden Drall vermitteln, oder durch die Drallschaufeln hindurch. Weiterhin ist eine Ölzufuhr vorhanden, die in der Regel näher am Brennerausgang angeordnet ist, als die Gaszufuhr. Sie umfasst einen Ölringraum sowie einen zum Ringraum führenden Ölzufuhrkanal, der in der zwischen dem Gasringraum und dem Pilotbrenner befindlichen Nabenwand angeordnet ist.

[0009] Da Gas gegenüber Öl eine geringere Dichte aufweist, beansprucht es einen größeren Querschnitt, wodurch die Dimensionierung der Gaszufuhr wesentlich größer ausfällt als der Ölzufuhr. Daher weist der Teil der Brenner-Nabe mit der Gaszufuhr eine größere zum Luftkanal gewandte Außenfläche auf als die Ölzufuhr. Die Luftzufuhr erfolgt mit vorverdichteter Luft, die einen Verdichter passiert hat, wodurch diese zugeführte Luft aufgrund der Komprimierung eine Temperatur aufweist, die bereits über 400°C erreicht. Folglich wird der Bereich der Brenner-Nabe mit der Gaszufuhr schnell auf eine Temperatur im Bereich von über 400°C aufgeheizt und bleibt bei dieser Betriebstemperatur. Der zum Ölringraum führende

[0010] Ölzufuhrkanal ist dagegen weiter von dem heißen Luftzufuhrkanal entfernt sodass das Öl im Ölzufuhrkanal kaum eine Erwärmung erfährt und daher lediglich eine Temperatur von etwa 50°C aufweist.

[0011] Da einerseits die Brenner-Nabe eine starke Aufheizung im Bereich der Gasringraums erfährt und andererseits der benachbarte Ölzufuhrkanal deutlich kühler ist, unterliegt die Wand zwischen der Gasringraum und dem Ölzufuhrkanal einem großen Temperaturgradienten sowohl im kontinuierlichen Betrieb als auch beim Spülen der Brenner-Nabe. Wird nämlich die Nabe, d.h. der Ölkanal mit Wasser gespült so beleiben die Gaskanäle heiß und der Ölkanal kühlt stark ab. Durch den begrenzten Platz in der Nabe liegen die Kanäle enge beieinander und es entstehen hohe Temperatur/Wärmegradienten. Infolge des Temperaturgradienten entstehen thermische Spannungen, welche die Lebensdauer derartiger Brenner-Naben stark verkürzen.

[0012] Die vorliegende Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, die beschriebenen thermisch bedingten Spannungen in der Brenner-Nabe bei Betrieb und beim Spülen der Nabe der Brenneranordnung herabzusetzen.

[0013] Diese Aufgabe wird durch eine Brenneranordnung nach Anspruch 1 bzw. ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Brenneranordnung gemäß Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

[0014] Eine erfindungsgemäße Brenneranordnung für eine Verfeuerungsanlage zum Verfeuern fluidischer Brennstoffe umfasst eine Brenner-Nabe, wenigstens einen Luftzufuhrkanal und für jede Brennstoffart wenigstens einen Brennstoffzufuhrkanal. Der wenigstens eine Brennstoffzufuhrkanal ist zumindest teilweise in der Brenner-Nabe ausgebildet, so dass das Material der Brenner-Nabe eine Wandung des Brennstoffzufuhrkanals bildet. Erfindungsgemäß ist in wenigstens einem Brennstoffzufuhrkanal ein Strömungsteiler vorgesehen, der von der Wandung des Brennstoffzufuhrkanals beabstandet ist, so dass zwischen der Wandung des Brennstoffzufuhrkanals und dem Strömungsteiler ein zum Strömungspfad des durch den Brennstoffzufuhrkanal strömenden Brennstoffes gehörender Zwischenraum gebildet ist.

[0015] In der erfindungsgemäßen Brenneranordnung bildet der Zwischenraum einen zum Strömungspfad gehörenden Bereich, in dem ein einstellbarer kontinuierlicher Brennstofffluss strömt. Dieser Brennstofffluss verhindert die Bildung von Ablagerungen im Zwischenraum und somit ein Verstopfen der Düsen durch den der Brennstoff austritt. Zusätzlich entkoppelt die Strömung in diesem Bereich die heiße Struktur von der kalten und stellt somit einen Hitzeschutz dar. Aufgrund des verringerten Wärmeübergangs vermindern sich die thermisch bedingten Spannungen im Vergleich zu Brenneranordnungen ohne Strömungsteiler.

[0016] In der erfindungsgemäßen Brenneranordnung besteht der Strömungsteiler aus einem Durchflussmittel, insbesondere einem Rohr mit einer Durchflussöffnung, sowie einer Scheibe mit korrespondierender Durchflussöffnung. Bevorzugt ist als Durchflussöffnung eine zentrale Bohrung in der Mitte des Strömungsteilers vorgesehen. Durch diese zentrale Bohrung fließt der Hauptteil des Brennstoffs.

[0017] Ferner ist die Scheibe in Strömungsrichtung gesehen am zuerst kommenden Ende am Durchflussmittel vorgesehen.

[0018] In bevorzugter Ausgestaltung ist die Scheibe in ihrem Durchmesser größer als der Durchmesser des Durchflussmittels. Die Scheibe kann dabei in die Wandung des Brennstoffzufuhrkanals geklemmt sein. Es können aber auch Positioniermittel z.B. ein Positionier-Vorsprung an der Wandung des Brennstoffzufuhrkanals vorgesehen sein.

[0019] Bevorzugt weist der Strömungsteiler in der Scheibe mindestens eine Bohrung auf. Ferner weist die Scheibe mehrere Bohrungen auf, welche im Wesentlichen gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Durch diese Bohrungen wird ein kleiner Teil des bevorzugt kalten Brennstoffstroms in den Zwischenraum geleitet, wobei die heiße Tragstruktur somit vom einströmenden kalten Brennstoff thermisch entkoppelt ist. Somit wird der Wärmeübergang in diesem Bereich verringert.

[0020] Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Brenneranordnung gelöst, wobei im Betrieb Brennstoff durch den Brennstoffzufuhrkanal geleitet wird, wobei der Hauptteil des Brennstoffs durch die Durchlassöffnung des Strömungsteilers fließt, und ein geringerer Teil des Brennstoffs durch den Zwischenraum des Strömungsteilers strömt, wobei somit Ablagerungen im Zwischenraum weitestgehend verhindert werden.

[0021] Somit wird ein geringerer Teil der Strömung durch den Zwischenraum geleitet und verhindert somit die Bildung von Ablagerungen in dem Zwischenraum, das heißt vor allem an der Wandung der Tragstruktur der Brennkammer-Nabe. Eine Verstopfung der Düsen wird somit verhindert.

[0022] Durch den geringeren Strom ist eine Funktion als Hitzeschutzschild gegeben, da die heiße Tragstruktur vom einströmenden kalten Brennstoff, insbesondere vom kalten Öl, thermisch entkoppelt ist. Der Hauptstrom zur Versorgung der Düsen fließt durch die Durchlassöffnung des Strömungsteilers, wobei diese Durchlassöffnung bevorzugt als große, zentral Bohrung in der Mitte des Strömungsteilers vorgesehen ist. Hohe Temperaturen und Spannungsgradienten bilden sich somit nicht mehr aus. Als erwünschte Folge wird die Lebensdauer signifikant erhöht.

[0023] Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Es zeigen:

FIG 1

eine aus EP 0 580 683 B1 bekannte Brenneranordnung,

FIG 2

eine Teilquerschnittsansicht durch eine bekannte Brenneranordnung,

FIG 3

eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Drallschaufel mit zwei integrierten, unabhängig voneinander ansteuerbaren Gasstufen,

FIG 4

eine Prinzipdarstellung einer Brennkammer-Nabe mit zwei integrierten, unabhängig voneinander ansteuer- baren Gasstufen und einem Ölkanal,

FIG 5

eine Brennkammer-Nabe 18 mit erfindungsgemäßen Strömungsteiler 40,

FIG 6

ein erfindungsgemäßer Strömungsteiler 40.

[0024] Figur 1 zeigt eine Brenneranordnung 20 nach dem Stand der Technik, die ggf. in Verbindung mit mehreren gleichartigen Anordnungen, beispielsweise in der Brennkammer einer Gasturbinenanlage eingesetzt werden kann.

[0025] Sie besteht aus einem inneren Teil, dem Pilotbrennersystem und einem konzentrisch dazu liegenden äußeren Teil, dem Hauptbrennersystem. Beide Systeme sind für einen Betrieb mit gasförmigen und/oder flüssigen Brennstoffen in beliebiger Kombination geeignet. Das Pilotbrennersystem besteht aus einer zentralen Ölzuführung 1 (Medium G) und einem konzentrisch um diesen herum angeordneten inneren Gas-Zufuhrkanal 2 (Medium F). Dieser wiederum ist umgeben von einem konzentrisch um die Achse des Brenners angeordneten inneren Luft-Zufuhrkanal 3 (Medium E).

[0026] In oder an diesem Kanal kann ein geeignetes Zündsystem angeordnet sein, für welches viele Ausführungsmöglichkeiten bekannt sind und auf dessen Darstellung hier deshalb verzichtet wurde. Die zentrale Ölzuführung 1 weist an ihrem Ende eine Öldüse 5 auf und der innere Luft-Zufuhrkanal 3 weist in seinem Endbereich eine Drallbeschaufelung 6 auf. Ein Pilotbrennersystem 1, 2, 3, 5, 6 kann in einer an sich bekannten Weise, d. h. überwiegend als ein Diffusionsbrenner betrieben werden. Seine Aufgabe besteht darin, den Hauptbrenner in einem stabilen Brennbetrieb aufrecht zu erhalten, da dieser meistens mit einem zu Instabilitäten neigenden Magergemisch betrieben wird.

[0027] Das Hauptbrennersystem weist ein konzentrisch zum Pilotbrennersystem angeordnetes und schräg auf dieses zulaufendes äußeres Luft-Zufuhr-Ringkanalsystem 4 auf. Auch dieses Luft-Zufuhr-Ringkanalsystem 4 ist mit einer Drallbeschaufelung 7 versehen. Die Drallbeschaufelung 7 besteht aus Hohlschaufeln mit Auslassdüsen 11 im Strömungsquerschnitt des Luft-Zufuhr-Ringkanalsystems 4 (Medium A). Diese werden aus einer Zuführungsleitung 8 und einem Ringkanal 9 durch Öffnungen 10 für das Medium B gespeist. Zusätzlich weist der Brenner eine Zuführungsleitung 12 für ein Medium C, bevorzugt Öl, auf, welche in einen Ringkanal 13 mündet, welcher Auslassdüsen 14 für das Medium C im Bereich oder unterhalb der Drallbeschaufelung 7 aufweist.

[0028] Angedeutet dargestellt ist auch ein Sprühstrahl 15 des Mediums C. Erfindungsgemäß weist der Brenner zusätzlich einen weiteren Kohlegas-Zuführkanal 16 für Medium D auf. Dieser mündet knapp oberhalb der Drallbeschaufelung 7 mit den Auslassdüsen 11 in das äußere Luft-Zufuhr-Ringkanalsystem 4 ein, und zwar an dessen Innenseite, sodass beide zusammen im Prinzip einen Diffusionsbrenner bilden.

[0029] Figur 2 zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht durch eine bekannte Brenner-Nabe 18 nach dem Stand der Technik. Die Brenneranordnung ist kreisrund, sodass man sich den Ringkanal 9 und 13 als kreisumlaufend vorzustellen hat.

[0030] So ähnlich kann der Bereich des Hauptbrenners aus Figur 1 realisiert sein. Die Drallschaufeln 7 weisen nur einen Zufuhrkanal mit den Auslassdüsen 11 auf, die vorzugsweise zum Eindüsen eines gasförmigen Mediums B vorgesehen sind. Unterhalb davon in Strömungsrichtung ist eine Auslassdüse 14 zum Eindüsen von vorzugsweise flüssigem Medium C vorgesehen. Es ist eine Vielzahl von Auslassdüsen 14 entlang des kreisumlaufenden Ringkanals 13 angeordnet, sodass die Eindüsung des Mediums C gleichmäßig in den ebenso kreisumlaufenden Brennerraum erfolgen kann.

[0031] Diese Darstellung weist in Gegenteil zu der in Figur 1 jedoch nur eine Gaszuleitung und eine Ölzuleitung auf.

[0032] Figur 3 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Drallschaufel 7 mit zwei integrierten, unabhängig voneinander ansteuerbaren Gasstufen B und D.

[0033] Die Drallschaufel 7 weist zwei voneinander unabhängige Zufuhrkanäle 11 und 21 auf. Der eine Zufuhrkanal mit den Auslassdüsen 11 kann beispielsweise zum Eindüsen des Mediums D und der zweite Zufuhrkanal 21 über die Auslassdüsen 24 zum Eindüsen des Mediums B verwendet werden. Vorzugsweise werden beide durch die Zufuhrkanäle der Drallschaufel 7 einzudüsenden Medien gasförmig sein, z. B. das Eine Erdgas und das Andere Kohlegas. Ebenso kann über diese Auslassdüsen 11 und/oder 21 bei Bedarf ein Inertstoff wie etwa Wasserdampf eingedüst werden.

[0034] Figur 4 zeigt eine Brennstoff-Nabe 18 mit den Zufuhrkanal 16, den Ringkanälen 9 und 13 sowie Öffnungen 10, welche den Brennstoff in die Schaufel 7 führt.

[0035] Wird der Zuführkanal 12, nachfolgend als Ölkanal 12 bezeichnet mit Wasser gespült, ergeben sich unterschiedliche Temperaturverteilungen. Die beiden Gaszuführungen bleiben heiß und der Ölkanal 12 kühlt stark ab. Die sich einstellenden hohen Wärmegradienten zwischen dem gespülten Ölkanal und den durchwärmten Gas-Passagen reduzieren die Lebensdauer der Brennstoff-Nabe 18.

[0036] Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Brennstoff-Nabe 18 mit Strömungsteiler 40. Der Strömungsteiler 40 (Figur 6) besteht aus einem Rohr 45 mit Durchlassöffnung 55 (nachfolgend als Rohröffnung 55 bezeichnet). Eine Scheibe 42 ist am Rohr in Strömungsrichtung gesehen am zuerst kommenden Ende des Rohres 45 angebracht. Die Scheibe 42 weist ebenfalls eine Rohröffnung 55 auf, die mit der Rohröffnung 55 übereinstimmt. Der Durchmesser der Scheibe 42 ist größer als der Durchmesser des Rohres 45. Dadurch bildet sich zwischen der Wand 21 und dem Rohr 45 ein Zwischenraum 38 in Strömungsrichtung aus. Damit weist der Strömungsteiler quasi die Form eines Doppelrohres nämlich des Rohres 45 und der Wand 21, welche hier ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist, auf. Die Scheibe 42 kann im Wesentlichen formschlüssig in der Wand 21 angebracht z.B. geklemmt sein. Auch ist die Ausgestaltung eines Positionier-Vorsprungs 35 möglich, auf dem die Scheibe 42 aufliegt. Bohrungen 50 sind in der Scheibe 42 angebracht. Bevorzugt sind diese Bohrungen 50 gleichmäßig über den Umfang verteilt. Durch die in der Scheibe 42 oberhalb angebrachten Bohrungen im Strömungsteiler 40 wird ein Fluidfluss aufgeteilt. Ein einstellbarer geringer Teil der Strömung wird durch diese kleineren Bohrungen 50 in den Zwischenraum 38 geleitet. Dieser Fluidfluss verhindert somit die Bildung von Ablagerungen im Zwischenraum 38 sowie ein Verstopfen der Düsen 14. Durch den geringen Strom ist zudem eine Funktion als Hitzeschutzrohr gegeben. Zusätzlich entkoppelt die abgesenkte Strömung in diesem Bereich die heiße Struktur von der kalten und stellt somit einen Hitzeschutz dar. Die heiße Tragstruktur ist somit vom einströmenden Brennstoff, bevorzugt kaltes Öl, thermisch entkoppelt. Der Hauptstrom zur Versorgung der Düsen 14 fließt weiterhin durch die Rohröffnung 55. Diese ist bevorzugt als zentrale Bohrung in der Mitte des Strömungsteilers 40 realisiert. Durch den Strömungsteiler 42 sowie eine geringe Strömung des Brennstoffs im Zwischenraum 38 ist im Zwischenraum der Wärmeübergang α wesentlich geringer als der Wärmeübergang α_vorher ohne Strömungsteiler an der selben Stelle; es gilt daher α << α_vorher. Der Hauptstrom zur Versorgung der Düse 14 fließt jedoch weiterhin durch die zentrale Bohrung, das heißt durch die Rohröffnung 55. Hier ist der Wärmeübergang α im Wesentlichen unverändert geblieben, d. h. α ≈ α_vorher.

[0037] Durch den geringen Strom im Zwischenraum 38 ist damit die Funktion des Strömungsteilers 40 als Hitzeschutzschild gegeben und die heiße Tragstruktur wird vom einströmenden kalten Öl entkoppelt. Hohe Temperatur- und Spannungsgradienten bilden sich somit nicht mehr aus. Die Lebensdauer der Brennkammer-Nabe 18 wird somit wesentlich erhöht.

[0038] Der erfindungsgemäße Strömungsteiler 40 teilt somit den Fluidstrom und zwar in einen geringen Strom, der durch den Zwischenraum 38 fließt und einen mengenmäßigen Hauptstrom, der durch die Rohröffnung 55 fließt auf. Der Strömungsteiler 40 verhindert somit Ablagerungen und ein Verstopfen von Düsen beim Einsatz von flüssigen Brennstoffen. Zusätzlich entkoppelt die abgesenkte Strömung die heiße Struktur von der kalten und stellt somit einen Hitzeschutz dar. Weiterhin werden hohe Wärmegradienten und daraus resultierende thermische Spannungen über einen geringen Querschnitt verhindert. Mit dem Einsatz des Strömungsteilers 40 kann somit das Bauteil 18 eine hohe geforderte Lebensdauer erfüllen. Der Strömungsteiler 40 ist einfach zu fertigen und in vorhandene Brennkammer-Naben 18 leicht zu adaptieren.

Ansprüche

1. Brenneranordnung für eine Verfeuerungsanlage zum Verfeuern fluidischer Brennstoffe, welche eine Brenner-Nabe (18), wenigstens einen Luftzufuhrkanal (3, 4) und für jede Brennstoffart wenigstens einen Brennstoffzufuhrkanal (9, 12, 13, 16) aufweist, wobei der wenigstens eine Brennstoffzufuhrkanal (9, 12, 13, 16) zumindest teilweise in der Brenner-Nabe (18) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
in wenigstens einem Brennstoffzufuhrkanal (12) ein Strömungsteiler (40) angeordnet ist, der von der Wandung (21) des Brennstoffzufuhrkanals (12) beabstandet ist, so dass zwischen der Wandung (21) des Brennstoffzufuhrkanals (12) und dem Strömungsteiler (40) ein zum Strömungspfad des durch den Brennstoffzufuhrkanal (12) strömenden Brennstoffes gehörender Zwischenraum (38) gebildet ist.

2. Brenneranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Strömungsteiler (40) von einer in den Brennstoffzufuhrkanal (12) eingebrachten Hülse (30) gebildet ist.

3. Brenneranordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Strömungsteiler (40) zumindest teilweise in die Ringkanal (13) hineinragt.

4. Brenneranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Strömungsteiler (40) aus einem Durchflussmittel, insbesondere einem Rohr (45), mit einer Durchflussöffnung (55), sowie einer Scheibe (42) mit korrespondierender Durchflussöffnung (55) besteht.

5. Brenneranordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Durchflussöffnung (55) eine zentrale Bohrung in der Mitte des Strömungsteilers (40) vorgesehen ist.

6. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 4-5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Scheibe (42) in Strömungsrichtung gesehen am zuerst kommenden Ende am Durchflussmittel vorgesehen ist.

7. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 4-6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Scheibe (42) in ihrem Durchmesser größer als der Durchmesser des Durchflussmittels ist.

8. Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 4-7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Strömungsteiler (4) in der Scheibe (42) mindestens eine Bohrung (50) aufweist.

9. Brenneranordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Scheibe (42) mehrere Bohrungen (50) aufweist, welche im Wesentlichen gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.

10. Verfahren zum Betrieb einer Brenneranordnung nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb Brennstoff durch den Brennstoffzufuhrkanal (12) geleitet wird, wobei der Hauptteil des Brennstoffs durch die Durchlassöffnung (55) des Strömungsteilers (40) fließt, und ein geringerer Teil des Brennstoffs durch den Zwischenraum (38) des Strömungsteilers (40) strömt, wobei somit Ablagerungen im Zwischenraum (38) weitestgehend verhindert werden.

Claims

1. Burner arrangement for a combustion system for combusting liquid fuels, which have a burner hub (18), at least one air supply channel (3, 4) and at least one fuel supply channel (9, 12, 13, 16) for each type of fuel, with the at least one fuel supply channel (9, 12, 13, 16) being embodied at least partially in the burner hub (18),
characterised in that
a flow divider (40) is arranged in at least one fuel supply channel (12), said flow divider being distanced from the wall (21) of the fuel supply channel (12) so that an interspace (38) associated with the flow path of the fuel flowing through the fuel supply channel (12) is formed between the wall (21) of the fuel supply channel (12) and the flow divider (40).

2. Burner arrangement according to claim 1,
characterised in that
the flow divider (40) is formed by a sleeve (30) introduced into the fuel supply channel (12).

3. Burner arrangement according to claim 1 or 2,
characterised in that
the flow divider (40) protrudes at least partially into the annular channel (13).

4. Burner arrangement according to one of the preceding claims,
characterised in that
the flow divider (40) consists of a flow means, in particular a pipe (45), with a flow-through opening (55), and a disk (42) with a corresponding flow-through opening (55).

5. Burner arrangement according to claim 4,
characterised in that
a central bore in the centre of the flow divider (40) is provided as a flow-through opening (55).

6. Burner arrangement according to one of claims 4-5,
characterised in that
the disk (42) is provided on the first end on the flow-through means, viewed in the flow direction.

7. Burner arrangement according to one of claims 4-6,
characterised in that
the disk (42) has a larger diameter than the diameter of the flow-through means.

8. Burner arrangement according to one of claims 4-7,
characterised in that
the flow divider (4) in the disk (42) has at least one bore (50).

9. Burner arrangement according to claim 8,
characterised in that
the disk (42) has several bores (50), which are essentially equally distributed over the periphery.

10. Method for operating a burner arrangement according to one of claims 4-9, characterised in that during operation, fuel is routed through the fuel supply channel (12), with the main part of the fuel flowing through the flow through-opening (55) of the flow divider (40), and a minimal part of the fuel flowing through the interspace (38) of the flow divider (40), with deposits thus largely being prevented in the interspace (38).

Revendications

1. Agencement de brûleur pour une installation de combustion de combustibles fluides, qui comporte un moyeu-brûleur (18), au moins un canal (3, 4) d'apport d'air et, pour chaque type de combustible, au moins un canal (9, 12, 13, 16) d'apport de combustible, dans lequel le au moins un canal (9, 12, 13, 16) d'apport de combustible est constitué, au moins en partie, dans le moyeu-brûleur (18),
caractérisé en ce que
dans au moins un canal (12) d'apport de combustible est disposé un diviseur (40) de courant, qui est à distance de la paroi (21) du canal (12) d'apport de combustible, de manière à former, entre la paroi (21) du canal (12) d'apport de combustible et le diviseur (40) de courant, un espace (38) intermédiaire appartenant au trajet d'écoulement du combustible s'écoulant dans le canal (12) d'apport de combustible.

2. Agencement de brûleur suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que
le diviseur (40) de courant est formé d'un manchon (30) emmanché dans le canal (12) d'apport de combustible.

3. Agencement de brûleur suivant la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
le diviseur (40) de courant pénètre, au moins en partie, dans le canal (13) annulaire.

4. Agencement de brûleur suivant l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le diviseur (40) de courant est constitué d'un moyen de passage, notamment d'un tube (45) ayant une ouverture (55) de passage, ainsi que d'un disque (42) ayant une ouverture (55) de passage correspondante.

5. Agencement de brûleur suivant la revendication 5,
caractérisé en ce que
il est prévu, comme ouverture (55) de passage, un trou central au milieu du diviseur (40) de courant.

6. Agencement de brûleur suivant l'une des revendications 4 à 5,
caractérisé en ce que
le disque (42) est prévu, considéré dans le sens du courant, à l'extrémité venant la première du moyen de passage.

7. Agencement de brûleur suivant l'une des revendications 4 à 6,
caractérisé en ce que
le disque (42) a un diamètre plus grand que le diamètre du moyen de passage.

8. Agencement de brûleur suivant l'une des revendications 4 à 7,
caractérisé en ce que
le diviseur (4) de courant comporte dans le disque (42) au moins un trou (50).

9. Agencement de brûleur suivant la revendication 8,
caractérisé en ce que
le disque (42) comporte plusieurs trous (50), qui sont répartis d'une manière sensiblement uniforme sur le pourtour.

10. Procédé pour faire fonctionner un agencement de brûleur suivant l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'en fonctionnement on fait passer du combustible dans le canal (12) d'apport de combustible, la partie principale du combustible passant par l'ouverture (55) de passage du diviseur (40) de courant, et une partie plus petite du combustible passant dans l'espace (38) intermédiaire du diviseur (40) de courant, en empêchant ainsi dans une grande mesure qu'il se produise des dépôts dans l'espace (38) intermédiaire.

Zeichnung