Für den Porenbrenner muss der Brennstoff Öl verdampft werden. Eine Möglichkeit ist das Verfahren der „Kalte-Flamme-Reaktion“.
 
Prinzip der Verdampfung
Quelle: IWO
Bei der „Kalte Flammen Reaktion“ handelt es sich um eine Vorreaktion der Verbrennung unter Wärmeabgabe. Der Brennstoff wird in einem Temperaturbereich von 300 °C bis 500 °C eingebracht und nur zu einem Teil umgesetzt. Die „Kalte Flammen Reaktion“ stabilisiert sich bei 480 °C selbst und eine Selbstzündung des Brennstoff-Luft-Gemisches wird sicher vermieden. Es findet eine vollständige Verdampfung des flüssigen Brennstoffes stattfindet. Dieses Brennstoff-Luft-Gemisch (Brenngas) dem Porenbrenner zugeführt.

 

Prinzip des Porenbrenners

Das Verbrennungskonzept eines Porenbrenners basiert auf den Reaktionen eines brennfähigen Gemisches von Brennstoff und Luft im offenen Volumen eines porösen Körpers. Die Verbrennungsreaktionen findet also nicht in einem freien Raum oder an einer Oberfläche (Oberflächenstrahlungsbrenner) statt und muss auch nicht stabilisiert werden.

Porenbrenner können mit den Steuerungen von Vormischbrenner betrieben werden. Die Zündung erfolgt normalerweise mit einer Zündelektrode. Zur Flammenüberwachung wird eine Ionisationselektrode eingesetzt.

Quelle: IWO
 

Aufbau eines Porenbrenners

Quelle: promeos
Das voll vorgemischte Luft-Brennstoff-Gemisch wird zunächst durch eine erste Verteil- und Vorwärmzone geleitet (Region A). Diese ist als poröse Platte mit definierter Lochstruktur ausgestattet und verhindert ein vorzeitiges Zünden des Gemisches und damit ein Zurückschlagen der Flamme. Innerhalb der sich anschließenden Reaktionszone (Region C, Reaktor) stabilisiert sich die Verbrennung. Das Gemisch wird also in den Poren der Region C chemisch umgesetzt, also verbrannt.
Da ein Teil der freigesetzten Verbrennungswärme unmittelbar an den Festkörper (Hochtemperatur-Keramik) abgegeben wird, welcher durch Festkörperleitung und -strahlung für eine extrem schnelle Wärmeausbreitung in alle Raumrichtungen sorgt, kann die Verbrennungsgeschwindigkeit auf den 100- bis 1.000-fachen Wert ansteigen. Das Resultat ist eine flammenlose, volumetrische Verbrennung, die sich ausschließlich innerhalb der Vielzahl kleiner Reaktoren, den Poren der Keramik, stabilisiert – unabhängig von der Brennerleistung.
Die Wärmeabnahme kann bereits in sehr kurzem Abstand zur Porenbrenneroberfläche erfolgen. Die glühende Keramikstruktur kann sowohl als strahlende Oberfläche als auch als homogene Heißluft- beziehungsweise Abgasquelle genutzt werden, welche die Wärme vollkommen gleichmäßig abgibt.

Diese Brenner können ab 2 kW modulierend betrieben werden.

Quelle: IWO
 
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