Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Brenner für einen Industrieofen sowie ein Verfahren zum Betreiben eines rohrförmigen Brenners.

Rohrförmige Brenner kommen beispielsweise in Zementdrehrohröfen zur Anwendung. In der Zementindustrie geht der Trend zu einem immer stärkeren Einsatz von alternativen Brennstoffen, sogenannten Ersatzbrennstoffen. Dabei reicht die Spanne der eingesetzten Brennstoffe von Lösemitteln, Reifenschnitzeln oder Tiermehl bis hin zur aufbereitetem Abfall aus Haushalten, Industrie- und

Gewerbebetrieben sowie dem Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen. Am Hauptbrenner wird meist eine Mischung aus Primärbrennstoffen, wie Kohle, und Ersatzbrennstoffen gefahren. Um weiterhin ein vergleichbares Temperaturprofil, wie mit reiner Primärbrennstofffeuerung, erreichen zu können, werden moderne Brenner, wie aus der DE 196 48 981 AI bekannt, mit verstellbaren Düsen bzw. Kanälen und hohen Primärluftimpulsen eingesetzt. Durch die Verdrallung der Primärluft wird eine frühzeitige Vermischung der heißen Sekundärluft mit dem Brennstoff und eine gezielte Einstellung der Flammenform ermöglicht. In der DE 196 48 981 AI wird über kreisringförmig angeordnete Kanäle bzw. Düsen im Außenbereich der Brennerstirn (Stirnfläche des Brenners an der die Zuführkanäle münden) hohe Primärluftmengen (5 bis 15% der für eine stöchiometrische Verbrennung notwendigen Luftmenge) mit hohen Austrittgeschwindigkeiten und damit hohen Impulsströmen aufgegeben. Dieser Impulsstrom bewirkt nach dem Injektorprinzip die Ansaugung der heißen Sekundärluft. Feingemahlene Kohle wird bei diesen Brennern ebenfalls ringförmig nahe an der Primärluftzuführung aufgegeben, um eine frühe Vermischung mit der Sekundärluft zu ermöglichen.

Bei der DE 199 25 875 AI wird feingemahlene Kohle über einen ringförmigen Kanal zugeführt, welcher den Düsenring umschließt. Dies führt zu einer noch besseren

Vermischung. Weitere Primärbrennstoffe wie Öl, Brenngase oder feingemahlene bzw. flüssige Brennstoffe werden über zusätzliche, meist kreisrunde oder kreisförmige Kanäle im Zentrum der Brennerstirn zugeführt. Brenngase wie Erdgas können auch direkt über die Düsen zugeführt werden. Stückige Ersatzbrennstoffe werden ebenfalls über Kanäle im Brennerzentrum, am bzw. auf dem Brennermantel oder durch zusätzliche Satellitenbrenner im Ofenkopf aufgegeben.

Bei weiter steigenden Substitutionsraten kann es dabei insbesondere bei Einsatz von stückigen Brennstoffen zu Problemen mit dem Ofenbetrieb und der Klinkerqualität kommen. Ersatzbrennstoffe, wie Abfälle aus Haushalten, Industrie- und Gewerbebetrieben werden aus technischen und betriebswirtschaftlichen Gründen nur bis < 20 mm aufbereitet und haben damit ein deutlich schlechteres Flugverhalten als beispielsweise eine fein aufgemahlene Kohle. Gleichzeitig beinhalten diese Materialien unterschiedlichste Inhaltsstoffe und die Korngrößenverteilung erstreckt sich über ein weites Kornband. Insbesondere schwere, dreidimensionale Partikel neigen dazu, in einer Parabelform frühzeitig auf das Klinkerbett zu fallen und sich dort erst umzusetzen. Dies kann wiederum zu einer Klinkerverfärbung sowie einem instabilen Ofenbetrieb führen. Außerdem kann sich eine asymmetrische Flamme mit einer ungleichmäßigen Brennstoff- und Temperaturverteilung ausbilden.

Es existieren daher diverse Ansätze, die Flugphase und den Umsatz des Ersatzbrennstoffs zu verbessern. Bei einer Variante wird der Brennstoff über zusätzliche Satellitenrohre in den Ofen eingebracht. Dadurch kann die Flugphase verlängert werden und die Brennstoffaufgabe wird zusätzlich entzerrt. In der WO 2010/122529 AI wird die Flugbahn des Brennstoffs durch eine

Neigungsverstellung des Brennstoffkanals im Kern des Brenners beeinflusst. Die Belüftung und Verdrallung des Brennstoffs vor Austritt aus dem eigentlichen Brennstoffkanal stellen weitere Ansätze dar, um die Flugeigenschaften des Brennstoffs zu verbessern. Die Erhöhung der Transportluftmenge für den Ersatzbrennstoff bewirkt ebenfalls eine längere Flugphase des gesamten Brennstoffs, sorgt jedoch gleichzeitig dafür, dass der Brennstoff zu schnell aus dem heißen Brennernahbereich getragen wird. Zudem bewirken hohe Geschwindigkeiten in den Ersatzbrennstoffkanälen einen erhöhten Verschleiß.

In der AT 411 928 B wird ferner vorgeschlagen, dass der Kanal für die Zufuhr des weniger reaktiven Brennstoffs in radialer Richtung zwischen dem Kanal für die Zufuhr des höher reaktiven Brennstoffs und dem Verbrennungsstoffkanal angeordnet ist und der Kanal für die Zufuhr des weniger reaktiven Brennstoffs den Kanal für die Zufuhr des höher reaktiven Brennstoffs zumindest teilweise umgibt und im Querschnitt sichelförmig ausgebildet ist. Dadurch dass die Zufuhr des weniger reaktiven Brennstoffs nicht zentral erfolgt, sondern der Kanal für den weniger reaktiven Brennstoff in radialer Richtung zwischen dem in geringerem radialen Abstand von der Brennerachse angeordneten Kanal für die Zufuhr des höher reaktiven Brennstoffs und dem in größerem radialen Abstand von der Brennerachse angeordneten Verbrennungsluftkanal angeordnet ist, wird der weniger reaktive Brennstoff direkt der Verbrennungsluft ausgesetzt, sodass Sauerstoff für die vollständige Verbrennung des weniger reaktiven Brennstoffs in ausreichender Menge zur Verfügung steht.

Die DE 10 2008 029 512 AI beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befeuern eines Drehrohrofens, wobei über ein oder mehrere vom Brenner beabstandete Lanzen ein sekundäres, sauerstoffreiches Oxidationsmittel mit Schalloder Überschallgeschwindigkeit in die Flamme des Brenners eingetragen wird. Durch diese Maßnahme wird selbst bei einem hohen Sauerstoffanteil im sekundären Oxidationsmittel die Flamme nicht verkürzt.

Ein weiterer Brenner ist aus der DE 10 2008 047 489 AI bekannt, bei dem über einen zentralen Zuleitungskanal ein primäres Oxidationsmittel und über einen diesen ersten Zuleitungskanal umgebenden zweiten Zuleitungskanal Brennstoff zugeführt wird. Weiterhin ist eine axial weiter außen angeordnete zweite Zuführung für ein sekundäres Oxidationsmittel mit wenigstens zwei Oxidationsmittelzuführungen vorgesehen, die jeweils an mehreren Austrittsöffnungen in die Brennkammer ausmünden. Über Stellventile kann der Mengenstrom der sekundären Oxidationsmittelzuleitungen so eingestellt werden, dass oberhalb der durch die Brennerachse definierten horizontalen Ebene eine größere Menge an sauerstoffreichem Oxidationsmittel zugeführt wird. Im unteren Bereich der Brennkammer wird dagegen eine sauerstoffarme, reduzierende Atmosphäre mit einer geringeren Verbrennungstemperatur erzeugt.

Die DE 10 2006 007 979 AI zeigt einen Brenner mit einem zentralen Brennstoffkanal, der von mehreren Oxidationsmittelzuführkanälen umgeben ist, wobei die mehreren Oxidationsmittelzuführkanäle Einrichtungen zur separaten Regelung des Strömungsdurchflusses aufweisen, um auf diese Weise eine 2- oder 3- dimensionale Positionsänderung der Flamme längs einer Ebene im Brennerraum zu bewirken. Schließlich ist aus der DE 341 064 A ein Brenner für Gemische aus Luft mit staubförmigem, flüssigem oder gasförmigem Brennstoff bekannt, bei dem der Brennstoff mit der Luft über einen zentralen Kanal zugeführt wird. Weiterhin ist eine Hilfsdüse unterhalb des Mündstücks des Brennerrohres vorgesehen, sodass der Brennstoff-Luft- Strom des zentralen Kanals durch den Luftstrom der Hilfsdüse angeblasen wird, wodurch der Brennstoff auseinander getrieben wird und jedes

Brennstoffteilchen mit frischer, ggf. angewärmter Luft in Verbindung tritt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde den rohrförmigen Brenner bzw. das Verfahren zum Betreiben eines rohrförmigen Brenners dahingehend zu verbessern, dass auch bei einem erhöhten Anteil an Sekundärbrennstoffen eine Umsetzung dieser Brennstoff in der entstehenden Flamme ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2 und 7 gelöst. Die vorrichtungsmäßige Umsetzung der Erfindung wird zum einen durch einen rohrförmigen Brenner für einen Industrieofen realisiert, der wenigstens einen ringförmigen ersten Zuführkanal für ein Verbrennungsgas und wenigstens einen radial weiter innen angeordneten zweiten Zuführkanal für Brennstoff aufweist, wobei die beiden Kanäle in einer Brennerstirn münden. Weiterhin ist wenigstens eine

Tragluftzuführöffnung vorgesehen, die in der Brennerstirn unterhalb des zweiten Zuführkanals für Brennstoff und zwischen dem ersten und dem zweiten Zuführkanal angeordnet ist und sich lediglich in der unteren Hälfte der Brennerstirn erstreckt. Gemäß einer alternativen Ausführung weist der rohrförmige Brenner für einen

Industrieofen wenigstens einen ringförmigen ersten Zuführkanal für ein Verbrennungsgas und wenigstens einen radial weiter innen angeordneten zweiten Zuführkanal für Brennstoff auf, wobei die beiden Kanäle in einer Brennerstirn münden und die Mündungsfläche des ersten Zuführkanals in der unteren Hälfte der Brennerstirn größer als in der oberen Hälfte der Brennerstirn ist.

Unter der Brennerstirn ist die vordere Stirnfläche des Brenners zu verstehen, in der die Zuführkanäle münden. Unter Verbrennungsgas wird ein verbrennungsfördernder Stoff, wie Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas verstanden.

Die obere und untere Hälfte der Brennerstirn beziehen sich im eingebauten Zustand des Brenners auf die oberhalb bzw. unterhalb einer horizontal durch den Mittelpunkt des Brenners verlaufende Linie angeordneten Bereiche.

Durch das zusätzliche Verbrennungsgas in der unteren Hälfte wird genau den problematischen Partikeln des Brennstoffs, die frühzeitig aus dem Ersatzbrennstoffstrahl herabsinken, ein zusätzlicher Impuls mitgegeben, um sie länger in der Flamme zu halten.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden diese rohrförmigen Brenner derart betrieben, dass die gesamte über die untere Hälfte der Brennerstirn zugeführte Menge an Verbrennungsgas größer als die über die obere Hälfte zugeführte Menge an Verbrennungsgas ist.

Durch die erhöhte, über die untere Hälfte der Brennerstirn zugeführte Menge an Verbrennungsgas kann der zugeführte Brennstoff, insbesondere der zugeführte Ersatzbrennstoff besser getragen werden, sodass ein frühzeitiges Ausfallen des Brennstoffs aus der Flamme auf das Klinkerbett vermieden werden kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird über die wenigstens eine zusätzliche, unterhalb des zweiten Zuführkanals angeordnete Tragluftzuführöffnung ein Gas zugeführt, dass eine höhere Austrittsgeschwindigkeit als die Austrittsgeschwindigkeit des über den zweiten Zuführkanal zugeführten Brennstoffs aufweist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass dieses Gas einen Sauer stoffgehalt von mehr als 21 Vol.-%, vorzugsweise mehr als 30 Vol.-%, aufweist, um dadurch die Verbrennung der Brennstoffe zu verbessern. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden über den zweiten Zuführkanal Ersatzbrennstoffe mit Hilfe eines Transportgases zugeführt. Außerdem kann vorgesehen werden, dass über einen, den ersten Zuführkanal koaxial umgebenden Primärbrennstoffkanal ein Primärbrennstoff, insbesondere Kohle, zugeführt wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Zuführkanal im Kernbereich des Brenners angeordnet. Außerdem kann der erste Zuführkanal mit einer Vielzahl von in der Richtung einstellbaren Düsen in der Brennerstirn münden. Durch den hohen Primärluftimpuls aus einer hohen Primärluftmenge und - austrittsgeschwindigkeit wird zum einen Sekundärluft von außen eingesaugt, die insbesondere auch zur Verbrennung eines über einen etwaigen radial weiter ausliegenden Primärbrennstoffskanal zugeführten Brennstoffs dient und die Verdrallung dieser Primärluft durch die Anstellung der Düsen hat außerdem die Wirkung, dass der Brennstoff und das Gas optimal vermischt und umgesetzt werden. Durch den Primärluftimpuls erfährt der im Kern aufgegebene Brennstoff einen zusätzlichen Impuls, der abhängig von der jeweiligen Brennereinstellung größer oder kleiner ausfallen kann, und wird dadurch weiter in den Ofen hineingetragen. Die gesamte Menge des über den Brenner zugeführten Verbrennungsgas setzt sich aus der gezielt als Verbrennungsluft/-gas zugeführten Menge, etwaigem Transportgas für Primär- und/oder Ersatzbrennstoff, Kühlluft und dem über Tragluftdüsen zugeführten Verbrennungsgas zusammen.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen eine schematische Längsschnittdarstellung des Mündungsendes eines erfindungsgemäßen rohrförmigen Brenners gemäß einem ersten Au sführungsb ei spi el , eine schematische Darstellung der Brennerstirn des rohrförmigen Brenners gemäß Fig. la, eine schematische Darstellung der Umsetzung des Ersatzbrennstoffs bei einer mit wenig Drall erzeugten Flamme, eine schematische Darstellung der Umsetzung des Ersatzbrennstoffs bei einer mit viel Drall erzeugten Flamme,

Fig. 2c eine schematische Darstellung der Umsetzung des Ersatzbrennstoffs bei einer mit viel Drall erzeugten Flamme, wobei über die untere Hälfte der Brennerstirn zusätzlicher Tragluft zugeführt wird, eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen Brenners gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen

Brenners gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen

Brenners gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, Fig. 6 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen

Brenners gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen

Brenners gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen

Brenners gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel,

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen

Brenners gemäß einem achten Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen

Brenners gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel, Fig. 11 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen

Brenners gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel mit einem am Außenmantel des Brenners aufgesattelten weiteren Ersatzbrennstoffkanal s, Fig. 12 eine schematische Darstellung der Brennerstirn eines rohrförmigen Brenners gemäß einem elften Ausführungsbeispiel mit zusätzlichen

Satellitenbrennern und

Fig. 13 schematische Seitenansicht eines Satellitenrohrs bzw. eines Brenners gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, die in ihrer Neigung verstellbar sind.

Die in der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung dargestellten rohrfömigen Brenner werden in Industrieöfen, wie beispielsweise einem Drehrohrofen bei der Zementherstellung, eingesetzt.

Der rohrförmige Brenner gemäß Fig. la und lb besteht aus einen äußeren ringförmigen Zuführkanal 1 und zwei radial weiter innen vorgesehenen zweiten Zuführkanälen 2, 3, die in einer Brennerstirn 4 münden. Der erste Zuführkanal 1 mündet in der Brennerstirn mit einer Vielzahl von Düsen 5, die in ihrer Richtung einstellbar sind und beispielsweise gemäß der in der DE 196 48 981 AI beschriebenen Art ausgebildet sind.

Die zweiten Zuführkanäle 2, 3 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildet und nebeneinander angeordnet. Im Rahmen der Erfindung kann der oder die zweiten Zuführkanäle auch anders, beispielsweise bogen- oder sichelförmig ausgebildet werden. Unterhalb der zweiten Zuführkanäle 2, 3, d. h. in der unteren Hälfte der Brennerstirn sind ferner drei Tragluftzuführöffnungen 6, 7, 8 vorgesehen.

Über den ersten Zuführkanal 1 wird ein sauerstoffhaltiges Verbrennungsgas zugeführt. Durch den hohen Primärluftimpuls aus einer hohen Primärluftmenge und - austrittsgeschwindigkeit über die Düsen 5 wird zum einen Sekundärluft von außen eingesaugt, die insbesondere auch zur Verbrennung eines über einen etwaigen radial weiter ausliegenden Primärbrennstoffkanal zugeführten Brennstoffs dient. Die Verdrallung dieser Primärluft durch die Anstellung der Düsen 5 hat außerdem die Wirkung, dass der Brennstoff und das Gas optimal vermischt und umgesetzt werden.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der erste Zuführkanal 1 für das Verbrennungsgas von einem koaxial und radial weiter außen liegenden

Primärbrennstoffkanal 9 umgeben ist, über den fein gemahlene Kohle zugeführt werden kann, die mit dem über den ersten Zuführkanal zugeführten Verbrennungsgas und der eingesaugten Sekundärluft verbrannt wird. Über die beiden zweiten Zuführkanäle 2, 3 wird vorzugsweise stückiger

Ersatzbrennstoff mit Hilfe eines Transportgases zugeführt. Um zu verhindern, dass die stückigen Ersatzbrennstoffpartikel frühzeitig aus der sich ausbildenden Flamme herausfallen, wird über die unterhalb der zweiten Zuführkanäle 2, 3 angeordneten Tragluftzuführöffnungen 6, 7 und 8 Tragluft eingeblasen, die den Ersatzbrennstoff länger in die Flamme hält und dadurch eine möglichst vollständige Umsetzung des

Ersatzbrennstoffes gewährleistet.

Der Außenmantel 10 wird aus üblichem Feuerfestmaterial gebildet. Die Austrittsgeschwindigkeit des über den ersten Zuführkanal 1 zugeführten

Verbrennungsgases liegt üblicherweise im Bereich von 120 bis 250 m/s. Durch eine gezielte Ausrichtung der Düsen 5 und der Einstellung der Menge und entsprechend der Austrittsgeschwindigkeit des Verbrennungsgases kann insbesondere die Länge und die Temperatur der Flamme entscheidend beeinflusst werden.

Fig. 2a zeigt die Flammenbildung bei einer geringen Dralleinstellung, bei welcher der in Kern aufgegebene Ersatzbrennstoff 11 einen zusätzlichen Impuls über das zugeführte Verbrennungsgas 12 erhält und dieser dadurch weit in den Ofen hineingetragen wird. Daraus resultiert eine lange Flamme mit einem ungünstigen Temperaturprofil und einer sehr langsamen Umsetzung des Brennstoffs. Eine hohe Drall- und Impulseinstellung ist in Fig. 2b dargestellt, bei der sich eine kurze, heiße Flamme ergibt, die vergleichbar mit dem Einsatz von Kohle an rohrförmingen Brennern ist. Dies wirkt sich sehr positiv auf den Umsatz des Ersatzbrennstoffs und folglich auf den Ofenbetrieb aus. Durch einen hohen Impuls wird zudem viel heiße Sekundärluft in den Kern der Flamme gezogen und durch die Verdrallung werden die Lüfte mit den unterschiedlichen Brennstoffen optimal vermischt. Dabei treten jedoch schwere dreidimensionale Partikel nahezu unbeeinflusst aus dem Brennstoffkanal aus und fallen frühzeitig aus der Flamme heraus. Bei einem Zementdrehrohrofen würde dieser Brennstoff dann auf dem Klinkerbett umgesetzt werden, was zu unerwünschten Klinkerverfärbungen führen kann.

Durch die, über die Tragluftdüsen 6, 7 und 8 zusätzlich zugeführte Tragluft 13 kann das vorzeitige Ausfallen von Ersatzbrennstoffpartikeln auch bei hohen Drall- und Impulseinstellungen vermieden werden, wie dies in Fig. 2c schematisch angedeutet ist.

Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Austrittsgeschwindigkeit des über die Tragluftzuführöffnungen zugeführten Gases höher, insbesondere wenigstens doppelt so hoch wie die Austrittsgeschwindigkeit des über den bzw. die zweiten Zuführkanäle zugeführten Ersatzbrennstoffes ist. Um den Impuls gezielt auf schnell absinkende, schwere Partikel zu geben, ist es weiterhin zweckmäßig, der Abstand vom Mittelpunkt des/der zweiten Zuführkanäle zum Mittelpunkt der wenigstens einen Tragluftzuführöffnung 6, 7, 8 weniger als 40%, vorzugsweise weniger als 30%, des Durchmessers des Brenners beträgt.

Im Folgenden werden anhand der Fig. 3 bis 6 weitere Ausführungsbeispiele des rohrförmigen Brenners dargestellt, wobei insbesondere unterschiedliche Ausgestaltungen im Bereich des zweiten Zuführkanals und der Tragluftzuführöffnungen behandelt werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der zweite Zuführkanal 2 als kreisförmiger Kanal im Zentrum des Brenners angeordnet. Weiterhin ist lediglich eine Tragluftzuführöffnung 6 dargestellt, wobei jedoch auch mehrere dieser Öffnungen in der unteren Hälfte der Brennerstirn vorgesehen werden können. Die Tragluftzuführöffnungen können insbesondere durch in ihre Richtung einstellbare Düsen gebildet werden.

Bei der Variante gemäß Fig. 4 ist die Tragluftzuführöffnung 6 als flache Düse mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet. Gemäß Fig. 5 ist der zweite Kanal 2 als halber Ringkanal vorgesehen, der sich lediglich in der unteren Hälfte der Brennerstirn erstreckt. Die Tragluftdüsen 6, 7 und 8 sind unterhalb des zweiten Zuführkanals 2 mit etwa gleichem Abstand zum Zentrum des Brenners angeordnet. Demgegenüber unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 nur dadurch, dass der zweite Zuführkanal 2 einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Es wäre aber durchaus denkbar, dass der zweite Zuführkanal in der oberen Hälfte der Brennerstirn mündet.

Die Anzahl und Anordnung der Tragluftzuführöffnungen wird so gewählt, dass der über den zweiten Zuführkanal 2 zugeführte Ersatzbrennstoff möglichst gut getragen wird. Auch der Abstand der Tragluftzuführöffnungen zum zweiten Zuführkanal sollte daher möglichst gering sein. Der Abstand zwischen den Außenbegrenzungen des zweiten Zuführkanals und der Tragluftzuführöffnungen sollte den Durchmesser bzw. den mittleren Querschnitt des zweiten Zuführkanals nicht überschreiten. Neben den dargestellten Varianten für den zweiten Zuführkanal und die Tragluftzuführöffnungen sind im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch andere Ausgestaltungen denkbar. Grundsätzlich kommen runde, eckige oder ovale Varianten in Betracht. Besonders zweckmäßig erscheint die Ausbildung der Tragluftzuführöffnungen als einstellbare Düsen, wobei sowohl eine Ausrichtung zur Ofenachse als auch eine in horizontaler oder vertikaler Richtung geneigte Ausrichtung vorgesehen werden kann. Die Düsen könnten dabei sowohl gleich oder gegensinnig zueinander verstellt werden.

Weiterhin kann vorgesehen werden, dass die über die Tragluftzuführöffnungen zugeführte Gasmenge unabhängig von dem über den ersten Zuführkanal zugeführten Verbrennungsgas eingestellt werden kann, wobei auch denkbar ist, dass das Gas über die Tragluftzuführöffnung komplett abgestellt wird.

Die Idee, dass die gesamte über die untere Hälfte der Brennerstirn zugeführte Menge an Verbrennungsgas größer als die über die obere Hälfte zugeführte Menge an Verbrennungsgas ist, kann jedoch nicht nur durch zusätzliche Tragluftzuführöffnungen, sondern auch über die Mündungsfläche des ersten Zuführkanals 1 realisiert werden. So sind im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 die Düsen 5' in der unteren Hälfte der Brennerstirn im Durchmesser größer als die Düsen 5 in der oberen Hälfte ausgebildet, sodass sich in der unteren Hälfte eine größere Mündungsfläche ergibt über die entsprechend mehr Verbrennungsgas zugeführt werden kann. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, einheitliche Düsen zu verwenden und lediglich in der unteren Hälfte eine größere Anzahl an Düsen vorzusehen. Bei dieser Variante kann dann auf zusätzliche Tragluftdüsen verzichtet werden.

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel mündet der erste Zuführkanal 1 für das Verbrennungsgas nicht in einer Vielzahl von Düsen in der Brennerstirn, sondern als ringförmiger Kanal. Dieser ringförmige Kanal wird durch zwei Rohre begrenzt, die etwas exzentrisch zueinander angeordnet sind, sodass der Abstand r ₂ am unteren Ende größer als der Abstand ri am oberen Ende ist. Auf diese Weise kann eine erhöhte Menge an Verbrennungsgas über die untere Hälfte der Brennerstirn zugeführt werden. Weiterhin ist anstelle des äußeren Primärbrennstoffkanals 9 ein zusätzlicher innerer Brennstoffkanal 14 vorgesehen, über den beispielsweise Kohle zugeführt wird. Neben festem Primärbrennstoff kann der rohrförmige Brenner auch zur Zuführung von Brenngas als Primärbrennstoff ausgelegt werden. Eine solche Ausführung ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 dargestellt. Im Kern des Brenners ist wiederum ein zweiter Zuführkanal 2 für den Ersatzbrennstoff mit darunter angeordneten Tragluftzuführöffnungen 6, 7 und 8 vorgesehen. Über ringförmig angeordnete Düsen 16 wird ein Brenngas, ggf. mit Verbrennungsluft, zugeführt. Über einen äußeren Kanal 15 wird zusätzliche Verbrennungsluft eingeblasen. Weiterhin kann zwischen den ringförmig angeordneten Düsen 16 und dem zweiten Zuführkanal 2 noch ein Zusatzkanal 17 für ein Brenngas vorgesehen werden. Auch sind hier natürlich andere Varianten denkbar. Entscheidend ist jedoch wiederum, dass die gesamte Menge an sauerstoffhaltigem Verbrennungsgas in der unteren Hälfte der Brennerstirn größer als in der oberen Hälfte ist. Dies wird im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 durch die zusätzlichen Tragluftdüsen 6, 7, 8 gewährleistet. Fig.10 zeigt eine Variante, bei welcher der ersten Zuführkanal 1 koaxial von einem weitern Verbrennungsgaskanal 22 zur Zuführung von zusätzlichem Verbrennungsgas umgeben ist. Dabei kann beispielsweise über den weitern Verbrennungsgaskanal 22 Axialluft und über den ersten Zuführkanal 1 Drallluft zugeführt werden. Radial weiter innen ist zudem ein Kanal 23 für Kohle vorgesehen.

Um die Verbrennung des Ersatzbrennstoffes weiter zu unterstützen kann vorgesehen werden, dass über die Tragluftzuführöffnungen ein Gas mit einem Sauer stoffgehalt von mehr als 21 Vol.-%, vorzugsweise von mehr als 30 Vol.-%, zugeführt wird.

Sobald die max. Menge des über den wenigstens einen zweiten Zuführkanal 2, 3 zugeführten Ersatzbrennstoffes ausgereizt ist und dennoch weiterer Ersatzbrennstoff eingesetzt werden soll, besteht die Möglichkeit diesen weiteren Ersatzbrennstoff über ein oder mehrere Ersatzbrennstoffkanäle 18 aufzugeben, die am Außenmantel 10 des Brenners als aufgesattelte Rohre ausgebildet sind (siehe Fig. 11). Fig. 12 zeigt eine Variante bei der weitere Ersatzbrennstoffkanäle 19, 20, 21 außerhalb des rohrförmigen Brenners als so genannte Satellitenbrenner angeordnet werden. Wie in Fig. 13 schematisch dargestellt, kann die Neigung der Satellitenrohre zudem horizontal, sowie vertikal verstellbar sein.

Neben einstellbaren Düsen ist weiterhin denkbar, dass Mittel vorgesehen sind, um die Neigung des rohrförmigen Brenners gegenüber einer Achse des Industrieofens zu verstellen. Eine solche Verstellung kann insbesondere hydraulisch erfolgen und ist in Fig. 13 schematisch dargestellt.