BR112014011437B1

BR112014011437B1 - aparelho queimador para um sistema de forno, e, método para operar um queimador

Info

Publication number: BR112014011437B1
Application number: BR112014011437-4A
Authority: BR
Inventors: Darton J. Zink; Rex K. Isaacs; John Philip Guarco; Frank E. Beale; John McDonald; Cody L. Little; Seth Marty; Ryan Roberts
Original assignee: Zeeco, Inc.
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2021-02-17
Also published as: US9222668B2; EP2780634A4; WO2013071048A8; BR112014011437A2; WO2013071048A2; WO2013071048A3; MX2014005569A; US20130122440A1; MX350174B; EP2780634B1; EP2780634A2

Abstract

APARELHO QUEIMADOR PARA UM SISTEMA DE FORNO, E, MÉTODO PARA OPERAR UM QUEIMADOR. Um aparelho queimador para um sistema de fomos e um método de operação de queimador. O queimador tem uma série de estruturas de ejeção de combustível que, pelo menos parcialmente, circunda a parede do queimador para ejetar combustível dentro de uma região de combustão projetando-se da extremidade da frente da parede do queimador. A estrutura de ejeção preferivelmente ejeta combustível para fora da parede do queimador em ângulos alternativos. Além disso, o aparelho queimador preferivelmente inclui pelo menos uma série adicional de estruturas de ejeção de combustível, que é afastada radialmente para fora a partir da primeira série de estruturas de ejeção.

Description

APARELHO QUEIMADOR PARA UM SISTEMA DE FORNO, E, MÉTODO PARA OPERAR UM QUEIMADOR

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a conjuntos de queimadores e a métodos e aparelhos para reduzir a emissões de NOx pelos queimadores do tipo usado nos aquecedores, caldeiras e outros sistemas de aquecimento por fogo do processo.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Muitas aplicações industriais requerem geração de grande escala de calor por queimadores para aquecedores, caldeiras ou outros sistemas de aquecimento por fogo do processo. Se o combustível do queimador for completamente misturado com ar e ocorrer combustão sob condições ideais, os produtos de combustão resultantes são principalmente dióxido de carbono e vapor d'água. Entretanto, quando o combustível é queimado sob condições menos que ideais, tais como em um ambiente de temperatura elevada, o nitrogênio presente no ar de combustão reage com oxigênio para produzir óxidos de nitrogênio (NOx). É bem sabido que, outras condições sendo iguais, a produção de NOx aumenta quando a temperatura do processo de combustão aumenta. As emissões de NOx são geralmente consideradas contribuir para a depleção do ozônio e outros problemas ambientais.

[0003] Para combustíveis gasosos sem nitrogênio ligado no combustível, o NOx térmico é o mecanismo principal de produção de NOx. O NOx térmico é produzido quando a chama alcança uma temperatura bastante elevada para desunir a ligação N2 covalente e os resultantes átomos de nitrogênio "livres" então ligados com oxigênio para formar ΝΟχ.Λ

[0004] O ar de combustão é compreendido de aproximadamente 21% de O2 e 79% de N2. A combustão ocorre quando o o24 reage e é combinado com o combustível (tipicamente hidrocarboneto). A temperatura de combustão não é normalmente bastante grande para romper todas as ligações de N2, de modo que a maior parte do nitrogênio da corrente de ar passa através do processo de combustão e permanece como nitrogênio diatômico (N2) nos produtos de combustão.

[0005] Entretanto, parte do N2 alcança temperaturas bastante elevadas nas regiões de alta intensidade da chama para separar e formar nitrogênio "livre". Uma vez a ligação de nitrogênio covalente é rompida, o nitrogênio "livre" fica disponível para ligar-se com outros átomos. O nitrogênio livre, ou radicais nitrogênio, reagirão com quaisquer outros átomos ou moléculas adequadas para reação. Felizmente, o nitrogênio livre muito provavelmente reagirá com outro nitrogênio livre para formar N2. Entretanto, se outro átomo de nitrogênio livre não estiver disponível, o nitrogênio livre reagirá com oxigênio para formar NOx.

[0006] À medida que a temperatura da chama aumenta, a estabilidade da ligação covalente N2 diminui, permitindo a formação de mais e mais nitrogênio livre e, subsequentemente, ΝΟχ térmico aumentado. Os projetos de queimador podem reduzir as emissões de ΝΟχ reduzindo a temperatura de chama pico, que por sua vez reduz a formação de nitrogênio livre disponível para formar NOx.

[0007] As variadas exigências de processos de refino e petroquímicos requerem o uso de numerosos tipos e configurações de queimadores. O método utilizado para diminuir as emissões de NOx pode diferir de aplicação para aplicação. Entretanto, a redução de NOx térmico é geralmente conseguida retardando-se a taxa de combustão. Uma vez que o processo de combustão é a reação entre oxigênio e um combustível, o objetivo da combustão retardada é reduzir a taxa em que o combustível e oxigênio misturam-se entre si e queimam. Quanto mais rápido o oxigênio e o gás de combustão se misturam, mais rápido a taxa de combustão e mais elevado o pico de temperatura da chama.

[0008] As emissões de NOx aumentam à medida que a temperatura de chama adiabática aumenta. Diminuindo-se a reação de combustão permite-se que a temperatura da chama seja reduzida e, quando a temperatura da chama é reduzida, o mesmo ocorre com as emissões de NOx térmico.

[0009] Um dos melhores métodos de redução de NOx térmico é misturar o gás de combustão junto com os produtos inertes da combustão antes de a combustão ocorrer, assim recondicionando o combustível. Uma vez que a nova mistura é compreendida de componentes inertes, as composição resultante queima em um mais baixa temperatura pico.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[00010] A presente invenção provê um método e aparelho queimador de baixo NOx, que satisfaz as necessidades e alivia os problemas discutidos acima. O queimador e método da invenção são capazes de prover níveis de emissão de NOx de 10 partes por milhão em volume (ppmv) ou menos (preferivelmente 7 ppmv ou menos), com base no volume total do gás de combustão produto produzido pelo queimador. O queimador de baixo NOx da invenção também provê operação muito mais estável e é menos complexo e menos dispendioso do que os sistemas de queimador de baixo NOx atualmente disponíveis. Além disso, o queimador da invenção é muito mais simples de manter e controlar e provê uma desejavelmente ampla faixa operacional disponível. A este respeito, o queimador da invenção pode prover uma relação de diminuição na faixa de cerca de 10:1 a cerca de 20:1 ou mais.

[00011] O queimador e método da invenção também reduzem grandemente a necessidade de componentes metálicos dentro da garganta do queimador, assim permitindo que o tamanho do queimador seja significativamente reduzido. Isto, acoplado com a relação de diminuição desejavelmente ampla, provida pelo queimador da invenção, permite que o operador do forno obtenha e mantenha características de fluxo de calor mais ótimas e estáveis e também permite que o aparelho queimador da invenção seja mais facilmente dimensionado como necessário. Assim, o queimador da invenção pode ser convenientemente usado nos aquecedores, caldeiras etc. existentes para substituir os mais exigentes queimadores de combustíveis convencionais ou escalonados com, no máximo, somente pequenas modificações na estrutura do forno.

[00012] Em um aspecto, é provido um aparelho queimador para um sistema de forno compreendendo: (a) uma parede do queimador tendo uma extremidade avançada e uma passagem de ar estendendo-se através dela, a passagem de ar tendo uma descarga na extremidade da frente da parede do queimador e a parede do queimador tendo um eixo geométrico longitudinal estendendo-se através da extremidade da frente e (b) uma série de estruturas de ejeção de combustível, que pelo menos parcialmente circunda a parede do queimador, cada uma das estruturas de ejeção de combustível tendo um orifício de ejeção de combustível e os orifícios de ejeção de combustível das estruturas de ejeção de combustível sendo posicionados longitudinalmente para trás e lateralmente para fora da extremidade da parede do queimador. Os orifícios de ejeção de combustível de um primeiro conjunto de estruturas de ejeção de combustível desta série são orientados para ejetar combustível para fora da parede do queimador em um primeiro ângulo com relação ao eixo geométrico longitudinal. Os orifícios de ejeção de combustível de um segundo conjunto das estruturas de ejeção de combustível desta série são orientados para ejetar combustível para fora da parede do queimador em um segundo ângulo com relação ao eixo geométrico longitudinal, que é diferente do primeiro ângulo.

[00013] Preferivelmente, as estruturas de ejeção de combustível do primeiro conjunto são posicionadas em uma relação alternativa com as estruturas de ejeção de combustível do segundo conjunto desta série de estruturas de ejeção de combustível. Também cada uma das estruturas de ejeção de combustível preferivelmente tem somente um orifício de ejeção de combustível. Além disso, os orifícios de ejeção de combustível do primeiro conjunto de estruturas de ejeção de combustível são preferivelmente orientados para ejetar combustível em um ângulo em direção à parede do queimador e os orifícios de ejeção de combustível do segundo conjunto de estruturas de ejeção de combustível são preferivelmente orientados para ejetar combustível em um ângulo afastado da parede do queimador.

[00014] Como aqui usado e nas reivindicações, o termo "sistema de forno" refere-se a e inclui caldeiras, aquecedores de processo e qualquer outro tipo de sistema de aquecimento por fogo. Também a expressão "estrutura de ejeção de combustível", como aqui usada e nas reivindicações, refere-se a e inclui qualquer tipo de ejetor, ponta de ejetor, bico ou outra estrutura de ejeção.

[00015] Em outro aspecto, o conjunto de queimador da invenção preferivelmente compreende: uma parede do queimador tendo uma passagem de ar através dela e uma região de combustão começando na ou próximo da extremidade externa da parede do queimador; uma série de bicos de ejeção de gás de combustão primárias ou outras estruturas de ejeção primárias, que parcialmente circundam, substancialmente circundam ou completamente circundam a parede do queimador para ejetar gás combustível primário para fora da parede do queimador, de modo que pelo menos a maior parte do gás combustível primário é recebida na região de combustão; e uma série de bicos de ejeção de gás de combustão secundárias ou outras estruturas de ejeção secundárias, afastadas radialmente para fora da série de ejetores primários, que também parcialmente circundam, substancialmente circundam ou completamente circundam a parede do queimador para ejetar gás combustível secundário para fora da parede do queimador, de modo que pelo menos a maior parte do gás combustível secundário seja recebida na região de combustão. O gás primário e o gás secundário passam através dos e misturam-se com os produtos de combustão inertes (gás de combustão) dentro do recinto do forno, empregando-se um método de mistura de "jato livre". O método de "jato livre" de mistura maximiza a quantidade de produtos de combustão inertes, que se combinam com o gás de combustão antes da combustão completa.

[00016] Como também será entendido por aqueles hábeis na arte, a expressão "jato livre", como aqui e nas reivindicações usada, refere-se a um fluxo de jato saindo de um bico para dentro de um fluido que, comparado com o fluxo de jato, está mais em repouso. Neste caso, o fluido saindo do bico é preferivelmente gás de combustão e o fluido substancialmente em repouso é o gás de combustão presente dentro do sistema de aquecimento. Para fins da presente invenção, o sistema de aquecimento pode ser um aquecedor do processo, uma caldeira ou geralmente qualquer outro tipo de sistema de aquecimento usado na técnica. O gás de combustão presente dentro do sistema compreenderá os produtos gasosos do processo de combustão. O gás de combustão usado no queimador e método da invenção pode ser gás natural ou geralmente qualquer outro tipo de combustível gasoso ou mistura de combustível gasoso empregado nos aquecedores, caldeiras ou outros sistemas de aquecimento alimentado a gás. O fluxo de jato livre, empregado no sistema da invenção, opera para arrastando o gás de combustão e totalmente misturando o gás de combustão com a corrente de gás de combustão, à medida que ela se desloca para a região de combustão, que começa na ou próximo da extremidade de saída da parede do queimador.

[00017] Em outro aspecto, é provido um aparelho queimador para um sistema de forno, compreendendo: (a) uma parede do queimador tendo uma extremidade avançada e uma passagem de ar estendendo-se através dela, a passagem de ar tendo uma descarga na extremidade de frente da parede do queimador e a parede do queimador tendo um eixo geométrico longitudinal que se estende através da extremidade de frente; (b) uma série de estruturas de ejeção de combustível primárias, que pelo menos parcialmente circunda a parede do queimador, cada uma das estruturas de ejeção de combustível primárias tendo um orifício de ejeção de combustível, os orifícios de ejeção de combustível das estruturas de ejeção de combustível primárias sendo posicionados longitudinalmente atrás e lateralmente para fora da extremidade de frente da parede do queimador, para ejetar combustível para fora da parede do queimador; e (c) uma série de estruturas de ejeção de combustível secundárias, que pelo menos parcialmente circundam a parede do queimador, cada uma das estruturas de ejeção de combustível secundárias tendo um orifício de ejeção de combustível, os orifícios de ejeção de combustível das estruturas de ejeção de combustível secundárias sendo posicionados longitudinalmente para trás e lateralmente para fora da extremidade de frente da parede do queimador, para ejetar combustível para fora da parede do queimador. A série de estruturas de ejeção de combustível secundárias é afastada radialmente para fora da série de estruturas de ejeção de combustível primárias.

[00018] Os orifícios de ejeção de combustível de um primeiro conjunto das estruturas de ejeção de combustível secundárias podem ser orientados para ejetar combustível para fora da parede do queimador em um primeiro ângulo com relação ao eixo geométrico longitudinal e os orifícios de ejeção de combustível de um segundo conjunto das estruturas de ejeção de combustível secundárias podem ser orientados para ejetar combustível para fora da parede do queimador em um segundo ângulo com relação ao eixo geométrico longitudinal, que é diferente do primeiro ângulo. Além disso, as estruturas de ejeção de combustível secundárias do primeiro conjunto podem ser posicionadas em uma relação alternativa com as estruturas de ejeção de combustível secundárias do segundo conjunto da série de estruturas de ejeção de combustível secundárias.

[00019] Altemativamente, ou em adição, os orifícios de ejeção de combustível de um primeiro grupo das estruturas de ejeção de combustível primárias podem ser orientados a ejetar combustível em um ângulo com relação ao eixo geométrico longitudinal e os orifícios de ejeção de combustível de um segundo grupo das estruturas de ejeção de combustível primárias podem orientados a ejetar combustível em um ângulo diferente de dito ângulo.

[00020] Em outro aspecto, é provido um método de operar um queimador. O método compreende as etapas de: (a) suprir ar através de uma parede do queimador para uma região de combustão, pelo menos a maior parte da região de combustão sendo externa a uma extremidade de frente da parede do queimador; (b) ejetar o combustível para a frente para fora da parede do queimador por uma série de estruturas de ejeção de combustível primárias, que pelo menos parcialmente circundam a parede do queimador e são posicionadas atrás e radialmente para fora da extremidade de frente da parede do queimador, em que um primeiro conjunto das estruturas de ejeção primárias ejeta combustível para frente em um ângulo inicial afastado da parede do queimador, e as estruturas de ejeção primárias do primeiro conjunto são posicionadas em uma relação alternante com as estruturas de ejeção primárias do segundo conjunto da série de estruturas de ejeção de combustível primárias; e (c) ejetar combustível para frente para fora da parede do queimador por uma série de estruturas de ejeção de combustível secundárias, que pelo menos parcialmente circundam a parede do queimador e são posicionadas atrás e radialmente para fora da extremidade de frente da parede do queimador, em que a série de estruturas de ejeção de combustível secundárias é afastada radialmente para fora da série de estruturas de ejeção de combustível primárias.

[00021] Preferivelmente, o combustível é ejetado para frente pelas estruturas de ejeção primárias do primeiro conjunto em um ângulo inicial de cerca de + 10° a cerca de 20° em direção à parede do queimador e o combustível é ejetado para frente pelas estruturas de ejeção primárias do segundo conjunto em um ângulo inicial de cerca de -5o a cerca de -15° afastado da parede do queimador. Além disso, o combustível é preferivelmente ejetado de cada uma das estruturas de ejeção de combustível secundárias por somente um único orifício de ejeção de combustível.

[00022] O queimador da invenção é preferivelmente um queimador de "recirculação de gás de combustão interna" (IFGR), que mistura gás de combustão junto com os produtos inertes de combustão dentro do recinto de forno, para produzir baixas emissões com preferivelmente pouca ou nenhuma "recirculação de gás de combustão externa (EFGR). Além disso, o uso de ejeção de gás de combustão estagiado no conjunto de queimador da invenção reduz mais as emissões de NOx aumentando a quantidade de produtos inertes de combustão misturada com o gás de combustão.

[00023] Também o queimador da invenção aumenta a quantidade de "recirculação de gás de combustão interna" (IFGR) para desse modo reduzir as emissões de NOx térmicas, sem sacrificar o desempenho do queimador com relação ao comprimento, relação de diminuição e estabilidade da chama. A maximização da IFGR para obterem-se baixas emissões de NOx também elimina ou significativamente reduz muitos dos problemas experimentados por outros queimadores que devem basear-se em altos níveis de "recirculação de gás de combustão externa" (EFGR), a fim de obterem-se reduzidas emissões. Comparado com os queimadores que utilizam EFGR, o queimador da invenção reduz o uso de força de soprar, aumenta a relação de diminuição, reduz os custos de manutenção e exigências do queimador e melhora a qualidade da chama.

[00024] O queimador da invenção opera em uma maneira pela qual tanto o gás combustível primário como o gás combustível secundário, usados no queimador, têm que passar através dos e misturar com os produtos de combustão (gás de combustão) dentro do forno antes que a combustão completa ocorra. Esta mistura, ou condicionamento de combustível, permite a temperatura da chama pico da mistura combustível seja reduzida e as emissões de ΝΟχ térmicas sejam diminuídas. Além de uma série/fileira de bicos de gás primárias externas circundando, o queimador da invenção também utiliza uma segunda série/fileira (ou múltiplas séries/fileiras adicionais) de bicos de gás circundantes externos, chamados bicos de gás secundários, em que a série secundária é afastada radialmente para fora pela série primária, de modo que o gás combustível secundário ejetado pelos bicos secundários têm que se deslocar ao longo de um mais longo trajeto através dos produtos de combustão internos dentro do recinto do forno, antes de alcançar a região de combustão, que preferivelmente começa na ou próximo da extremidade externa da parede do queimador. Uma vez o gás combustível passe através dos produtos de combustão mais inertes, devido à distância aumentada da região de combustão, mais mistura ocorre que muda a composição do combustível, de modo que a resultante mistura de combustível recondicionado é preferivelmente em tomo de 80% a 90% inerte. A combustão do gás combustível altamente recondicionado assim ocorre em uma maneira que provê mais uniforme distribuição de calor em uma temperatura pico menor, com menos emissões de ΝΟχ térmicas. Vantagens e benefícios adicionais do queimador da invenção incluem:

• • Menos emissões de NOx do que 20 ppmv sem EFGR
• Menores exigências de força de soprador, uma vez que não há necessidade de EFGR
• O queimador não requer uma caixa-de-vento e, portanto, evita problemas de distribuição de fluxo de ar de caixa-de-vento
• Chama estável através de uma larga faixa de condições, uma vez que, em um aspecto, ocorre estabilização da parede de ladrilho refratário de queimador
• O gás e ar são mais uniformemente misturados, uma vez que os bicos de gás são localizados em tomo do perímetro do queimador
• Elevada diminuição de 10:1 ou maior e,para a maioria dos casos, mesmo até 20:1 ou superior
• Não é requerido nenhum metal de estabilização na garganta do queimador
• Os bicos ejetores preferivelmente têm somente um único orifício de disparo e não requerem um orifício de ignição
• Baixo custo de manutenção, uma vez que a massa de bicos é pequena e o bico tem exposição mínima a condições de extrema temperatura (isto é, os bicos tipicamente estendem-se para dentro do forno por menos do que 1 polegada (25 mm)).
• Baixo custo de manutenção, uma vez que os bicos preferivelmente não têm orifícios de ignição, que são propensos a obstrução
• Tamanho compacto toma este queimador bem adequado par aplicações de retroajuste
• Baixa probabilidade de interação de chama, uma vez que os queimadores podem ser menores e o fluxo de gás/ar não é girado
• Perfil de fluxo de calor melhorado, uma vez que o gás combustível é recondicionado para produzir uma temperatura de chama uniforme
• Ar de combustão é preferivelmente controlado por engrenagens para controle preciso.
• Mancais são preferivelmente usados para o ar de combustão amortecer para operação suave e precisa

[00025] Outros objetivos, aspectos e vantagens da presente invenção serão evidentes para aqueles de habilidade comum na técnica, quando do exame dos desenhos acompanhantes e quando a leitura da seguinte Descrição Detalhada das Formas de Realização Preferidas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00026] A FIG. 1 é uma vista elevacional parcialmente recortada de uma forma de realização 10 do queimador da invenção.

[00027] A FIG. 2 é uma vista elevacional recortada parcial, ilustrando esquematicamente uma parte do conjunto de queimador 10.

[00028] A FIG. 3 é uma vista em perspectiva de um bico ejetor de gás combustível 36, 36' preferido para uso no conjunto de queimador 10.

[00029] A FIG. 4 é uma vista elevacional parcialmente recortada do conjunto de queimador da invenção 10.

[00030] A FIG. 5 é uma vista em planta do conjunto de queimador da invenção 10.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

[00031] Antes de explicar a presente invenção em detalhes, é importante entender que a invenção não é limitada em sua aplicação aos detalhes das formas de realização preferidas e etapas descritas aqui. A invenção é capaz de outras formas de realização e de ser praticada ou realizada em uma variedade de maneiras. Deve ser entendido que a fraseologia e terminologia empregadas aqui é para fins de descrição e não de limitação.

[00032] Deve também ser entendido por aqueles de habilidade comum na arte que, a menos que de outro modo especificados, os aspectos, estruturas e etapas da invenção discutidos aqui podem ser vantajosamente empregados usando-se qualquer número de bicos de ejeção de combustível externos, cada um tendo um ou qualquer outro número de orifícios de ejeção de fluxo providos neles. Além disso, os queimadores da invenção descritos aqui podem ser orientados para cima, para baixo, horizontalmente ou em qualquer outro ângulo operacional desejado.

[00033] Com referência agora aos desenhos, as Figs. 1 e 2 representam uma forma de realização 10 do queimador da invenção. O queimador 10 compreende um recinto 12 e uma parede do queimador 20. A parede do queimador 20 tem uma saída ou extremidade de frente 22, uma extremidade de base 23 e um passagem central ou garganta 26 estendendo-se através dela. Uma região de combustão estendendo-se para fora (para a frente) 46 preferivelmente começa na ou próximo da extremidade de frente 22 da parede do queimador 20. A parede do queimador 20 é preferivelmente construída de um material de azulejo de queimador refratário de alta temperatura. A extremidade de saída 22 do queimador 10 fica em comunicação com o interior da caldeira, aquecedor disparado por fogo ou outro envoltório de sistema de forno, em que a combustão ocorre e que, portanto, contém gases produto de combustão (isto é, gás de combustão). O queimador 10 é mostrado como instalado através de um piso de forno ou outra parede 32, tipicamente formado de metal. O material isolante 30 tipicamente será preso no interior da parede de forno 32.

[00034] O ar de combustão ou outro gás contendo oxigênio 28 é recebido no recinto 12 e dirigido desse modo para dentro da extremidade de entrada 23 da garganta de queimador 26. O ar 28 deixa o queimador em sua extremidade de saída 22. A quantidade de ar de combustão entrando no recinto 12 pode ser regulada, por exemplo, por um regulador de entrada de ar de combustão, tendo um cabo de ajuste externo 14. O regulador interno é preferivelmente montado utilizando-se um conjunto de mancal 17 para operação suave e precisa. O ar 28 pode ser provido para o alojamento 12 como necessário por circulação forçada, corrente natural, uma combinação delas ou de qualquer outra maneira empregada na técnica.

[00035] Uma série 15 de bicos de ejeção primários, bocais ou outros ejetores de gás de combustível primários 25 parcialmente circundam, substancialmente circundam ou mais preferivelmente circundam inteiramente a parede do queimador 20. Na forma de realização 10 o queimador da invenção, cada ejetor primário 25 é representado como compreendendo um bico de ejeção de combustível primário 36, preso sobre a extremidade de um tubo de combustível 37. Cada tubo de combustível 37 fica em comunicação com um tubo de distribuição de suprimento de combustível primário 34 e pode, por exemplo, (a) estender-se através de uma parte de uma saia externa inferior do azulejo de queimador 20, (b) ser afixado dentro do material isolante 30 fixado à parede do forno 32, ou (c) estender-se através de um material de enchimento isolante (p. ex., material de cobertura isolante de temperatura 78) instalado entre a extremidade inferior do azulejo de queimador 20 e o material isolante de parede de forno 30. Embora os tubos de combustível 37 sejam preferivelmente conectados a um tubo de distribuição de combustível primário 34, deve ser entendido que qualquer outro tipo de sistema de suprimento de combustível pode altemativamente ser usado na presente invenção.

[00036] Uma série 15' de bicos de ejeção secundários, bocais ou outros ejetores de combustível 25' parcialmente circunda, substancial ou inteiramente e é afastada radialmente para fora da série 15 de ejetores primários 25. Cada ejetor secundário 25' preferivelmente compreende um bico de ejeção de combustível secundário 36' preso através da extremidade de um tubo de suprimento de combustível, que é conectado a um tubo de suprimento de combustível secundário 34'. Embora os tubos de combustível secundários para os bicos de ejeção secundários 36' sejam preferivelmente conectados a uma tubulação de suprimento de combustível secundária 34', deve ser entendido que qualquer outro tipo de sistema de suprimento de combustível poderia altemativamente ser usado para os ejetores secundários 25'.

[00037] A série de 15' de bicos de ejeção secundários, bocais ou outros ejetores de combustível secundários 25' preferivelmente serão afastados radialmente para fora da série 15 de bicos de ejeção primários, bocais ou outros ejetores de gás combustível primários 25 por uma distância de pelo menos cerca de 0,5 polegadas (1,27 cm). A série 15' de ejetores de combustível secundários 25' mais preferivelmente será afastada radialmente para fora a partir da série 15 de ejetores de combustível primários 25 por uma distância na faixa de cerca de 1,5 a cerca de 7,5 polegadas (3,81 a cerca de 19,05 cm) e muitíssimo preferivelmente será afastada radialmente para fora por uma distância na faixa de cerca de 3 a cerca de 5,5 polegadas (7,62 a 13,97 cm).

[00038] Embora somente uma única série 15' de bicos de ejeção secundários, bocais ou outros ejetores de gás combustível secundários 25' seja ilustrada na FIG. 1, deve ser entendido que dois, três ou mais séries de bicos de ejeção secundários, bocais ou outros ejetores de gás combustível secundários circundantes poderiam ser usados altemativamente. Cada série de ejetores de combustível secundários seria afastada radialmente para fora a partir da série anterior, de modo que (a) uma segunda série opcional de ejetores de combustível secundários poderia circundar e seria afastada radialmente para fora da primeira série 15' de ejetores de combustível secundários, (b) uma terceira série opcional de ejetores de combustível secundários poderia circundar e seria afastada radialmente para fora da segunda série de ejetores de combustível secundários, (c) etc. Cada série sucessiva de ejetores de combustível secundários preferivelmente será afastada radialmente para fora da série anterior de ejetores de combustível secundários por pelo menos 0,5 polegada (1,27 cm), mais preferivelmente de cerca de 1,5 a cerca de 7,5 polegadas (19,05 cm) e, muitíssimo preferivelmente, de cerca de 3 a cerca de 5,5 polegadas (7,62 a 13,97 cm).

[00039] Dado que o número total de séries sucessivas de ejetores de gás combustível secundários, que parcialmente circundam, substancialmente circundam ou completamente circundam a série 15 de ejetores de combustível primários 25 pode ser qualquer número m, em que m é 1 ou um inteiro maior do que um, a série mais externa m de ejetores de combustível secundários muitíssimo preferivelmente será afastada radialmente para fora da série 15 de ejetores de combustível primários 25 por uma distância de não mais do que 24 polegadas (60,96 cm). Além disso, se o número de ejetores de combustível primários 25 da série 15 for η, o número de ejetores de combustível secundários 25' da série imediatamente adjacente 15' de ejetores secundários preferivelmente será na faixa de cerca de l,5n a cerca de 2,5n e mais preferivelmente será de cerca de 2n. Similarmente, este padrão preferivelmente continuará por qualquer e cada série sucessiva de ejetores de combustível secundários, de modo que (a) o número de ejetores de gás combustível secundários de uma segunda série de ejetores secundários, afastados radialmente para fora da primeira série secundária 15' muitíssimo preferivelmente seria de cerca de 3n, (b) o número de ejetores de gás combustível secundários de uma terceira série secundária afastada para fora seria muitíssimo preferivelmente de cerca de 4n e assim em diante, de modo que (c) o número de ejetores de gás combustível secundários da última série m de ejetores secundários seria muitíssimo preferivelmente de cerca de (m+l)n.

[00040] Cada um dos bicos ejetores de gás combustível 36 e bicos ejetores de gás combustível secundários 36' pode ter qualquer número desejado de orifícios de ejeção providos neles. Tais orifícios podem também ser de qualquer formato desejado e podem ser dispostos para prover genericamente qualquer padrão ou regime desejado de fluxo de gás combustível para fora da parede do queimador 20. Exemplos de formatos de orifícios de ejeção adequados incluem mas não são limitados a círculos, elipses, quadrados, retângulos e orifícios de ejeção do tipo supersônico.

[00041] Cada um dos bicos ejetores 36, 36' empregados no queimador 10 muitíssimo preferivelmente terá somente um único orifício de ejeção provido nele. O orifício de ejeção individual provido em cada bico de ejetor 36, 36' pode ser de qualquer formato capaz de prover o fluxo de jato livre e grau de arraste e mistura desejados. Adicionalmente, os orifícios de ejeção individuais de todos os bicos ejetores 36, 36' podem ser do mesmo formato ou podem ser de qualquer combinação de diferentes formatos aceitáveis. O orifício de ejeção de cada um dos bicos 36, 36' preferivelmente será, ou terá um tamanho equivalente a um orifício circular tendo um diâmetro na faixa de cerca de 0,062 a cerca de 0,50 polegada (0,157 cm a 1,27 cm).

[00042] A medida que cada corrente de gás combustível de jato livre de cada um dos bicos primário e secundário 36, 36' flui para fora da parede do queimador 20, o gás de combustão do recinto do forno é arrastado ali e completamente misturado.

[00043] Dependendo principalmente do tamanho do queimador e das exigências de capacidade da aplicação particular em questão, geralmente qualquer número e espaçamento dos (a) ejetores 25 da série de gás combustível primária 15 e dos (b) ejetores 25' da série de gás combustível secundária 15' podem ser usados. O espaçamento entre pares adjacentes de ejetores tipicamente será o mesmo, porém pode ser diferente. Pares adjacentes de ejetores primários 25 preferivelmente serão afastados por uma distância suficiente, de modo que os ejetores primários vizinhos 25 não interferirão entre si com relação ao arraste de jato livre do gás de combustão das correntes ejetadas. Cada par adjacente de ejetores primários 25 preferivelmente será afastado de cerca de 0,25 polegada a cerca de 25,00 polegada (0,635 a 63,5 cm) entre si. Cada par de ejetores primários adjacentes 25 mais preferivelmente será afastado de cerca de 1,5 polegada a cerca de 2,2 polegadas (3,81 a 5,59 cm) entre si.

[00044] Pelas mesmas razões, cada par adjacente de ejetores secundários 25' também preferivelmente será afastado de cerca de 0,25 polegada a cerca de 25,0 polegadas (0,635 a 63,5 cm) entre si e mais preferivelmente será afastado de cerca de 1,5 a cerca de 2,2 polegadas (3,81 a 5,59 cm).

[00045] Como representado nos desenhos, os ejetores primários 25 são preferivelmente localizados nas proximidades da base 23 da parede do queimador 20. Os ejetores de combustível primários 25 e os ejetores de combustível secundários 25' circundantes são posicionados longitudinalmente atrás e lateralmente fora da extremidade externa ou de frente 22 da parede do queimador 10. Como uma opção, os bicos ejetores primários e secundários 36, 36' e os orifícios de fluxo individuais providos ali podem ser posicionados de modo que as correntes de fluxo de jato livre de gás combustível dos ejetores primários e secundários 25, 25' serão descarregadas fora de uma parte de base da parede do queimador 20 no mesmo ângulo, em diferentes ângulos, ou em qualquer outra combinação de ângulos com relação ao eixo geométrico longitudinal 57 do conjunto de queimador 10, dito ângulo ou ângulos todos preferivelmente sendo na faixa de cerca de +90° em direção à parede do queimador 20 a cerca de '45° afastando-se da parede do queimador 20, mais preferivelmente de cerca de +25° em direção à parede do queimador 20 a cerca de '15° afastando-se da parede do queimador 20.

[00046] Em um arranjo preferido, os ejetores 25 da série 15 de ejetores de gás combustível primários 25 ejetarão gás combustível no mesmo ou em ângulos alternados, de modo que (a) um primeiro ejetor primário 25 ejetará gás combustível em um ângulo com relação ao eixo geométrico longitudinal 57 na faixa de cerca de 0o a cerca de 20° em direção à parede do queimador 20 ou região de combustão 46, (b) o próximo ejetor primário sucessivo 25 ejetará gás combustível em um ângulo de cerca de +20° em direção à parede do queimador 20 ou região de combustão 46 a cerca de '10° afastando-se da região de combustão 46, (c) o próximo ejetor primário sucessivo 25 ejetará gás combustível no mesmo ângulo que o primeiro ejetor primário, (d) etc. Nesta forma de realização, os ejetores sucessivos 25' da série 15' de ejetores secundários pode também ejetar gás combustível no mesmo ângulo ou em ângulos alternados, porém com o ângulo de ejeção de cada um dos ejetores secundários 25 preferivelmente sendo na faixa de cerca de 0o a cerca de 20° em direção à parede do queimador 20 ou região de combustão 46.

[00047] Por exemplo, em um arranjo preferido, ilustrado na FIG.4, a série 15 de ejetores de gás combustível primários 25 alternativamente ejetam gás combustível para a frente em direção à e para a frente afastando-se da região de combustão 46 ou parede do queimador 20. Nesta forma de realização, o padrão de ejeção alternante da série primária 15 de ejetores de combustíveis 25 preferivelmente será de modo que (a) um primeiro ejetor primário 25 ejetará gás combustível para a frente em direção à região de combustão 46 ou parede do queimador 20 em um ângulo 82 de cerca de +10° a cerca de +20° (muitíssimo preferivelmente cerca de +15°) com relação ao eixo geométrico longitudinal 57 do queimador 10, (b) o próximo ejetor de combustível primário sucessivo 25 ejetará gás combustível para a frente afastando-se da região de combustão 46 em um ângulo 84 de cerca de -5o a cerca de -15° (muitíssimo preferivelmente cerca de -10°) com relação ao eixo geométrico longitudinal 57 do queimador 10, (c) o próximo ejetor primário sucessivo 25 novamente ejetará gás combustível para a frente em direção à região de combustão de gás combustível 46 ou parede do queimador 20 no ângulo 82 de cerca de +10° a cerca de +20° (muitíssimo preferivelmente cerca de +15°, d) etc. Neste cenário, a série 15 de ejetores de combustível primários 25 está suficientemente próxima da parede do queimador 20 que o fluxo de ar para fora da extremidade de frente 22 da parede do queimador 20 puxará as correntes de gás combustível primárias ejetadas para fora para dentro da região de combustão 46, ao longo de trajetos arqueados 90, o que fará com que uma quantidade mesmo maior do gás de combustão seja arrastada para dentro e misturada com as correntes ejetadas para fora.

[00048] Além disso, é também preferido no arranjo ilustrado na FIG. 4 que os ejetores secundários 25' da série 15' ejetem gás combustível secundário em ângulos alternativos, de modo que (a) um primeiro ejetor secundário 25' ejete gás combustível em direção à região de combustão 46 ou parede do queimador 20 em um ângulo 86 de cerca de -10° a cerca de +15° (muitíssimo preferivelmente cerca de 0o), (b) o próximo ejetor de combustível sucessivo 25' ejete gás combustível em direção à região de combustão 46 ou parede do queimador 20 em um ângulo 88 de cerca de +5° a cerca de +15° (Mais preferivelmente cerca de +10°), (c) o próximo ejetor secundário sucessivo 25' novamente ejete gás combustível para a região de combustão 46 ou parede do queimador 20 no ângulo 86 de cerca de -10° a cerca de +15° (muitíssimo preferivelmente cerca de +0°), (d) etc.

[00049] A parede do queimador 20 do queimador da invenção 10 pode ser de formato circular, quadrado, retangular ou geralmente de qualquer outro formato desejado. Além disso, como indicado acima, uma ou outra ou ambas da série 15 dos ejetores de combustível primários 25 ou da série 15' dos ejetores de combustível secundários 25', empregados no queimador da invenção, não necessita inteiramente circundar a base da parede do queimador 20. Por exemplo, os ejetores primários 25 e/ou os ejetores de combustível secundários 25' pode não circundar completamente a parede do queimador 20 em certas aplicações em que o queimador da invenção é usado em um local de parede lateral de forno ou deve ser especialmente configurado para prover um formato de chama particular desejado.

[00050] Para facilitar mais o arraste e a mistura do gás de combustão nas correntes de fluxo de jato de gás combustível, o queimador da invenção 10 preferivelmente compreende uma ou mais estruturas de impacto externas, posicionadas pelo menos parcialmente dentro dos trajetos das correntes de fluxo 50 de pelo menos alguns (preferivelmente cerca de uma metade dos) ejetores de combustível primários 25. Cada tal estrutura de impacto pode geralmente ser qualquer tipo de obstrução que diminua o momento do fluxo e/ou aumente a turbulência das correntes de gás combustível 50 suficientemente para promover o arraste e mistura do gás de combustão, enquanto permitindo que a mistura resultante flua para a região de combustão 46. Embora outros tipos de estruturas de impacto possam ser empregadas, a(s) estrutura(s) de impacto usadas no queimador da invenção muitíssimo preferivelmente serão de um tipo que pode ser convenientemente formado em um refratário vertido como parte de e/ou juntamente com a parede do queimador 20. O queimador da invenção muitíssimo preferivelmente empregará pelo menos duas estruturas de impacto afastadas entre si.

[00051] A parede do queimador 20 empregada no queimador da invenção 10 preferivelmente será formada para prover um formato exterior enfileirado particularmente desejável, em que o diâmetro da base 23 da parede do queimador 20 é mais largo do que sua extremidade de frente 22 e o exterior da parede do queimador 20 apresenta uma série de elevações de impacto concêntricas, afastadas entre si, 42. A saliência de impacto mais externa 42 pode ser definida pela saliência externa da extremidade de frente 22 da parede do queimador 20. Pelo menos uma saliência de impacto adicional 42 é então preferivelmente posicionada no exterior da parede do queimador 20 entre os ejetores primários 25 e a extremidade da frente 22. Prosseguindo-se da extremidade externa 22 para a base 23 da parede do queimador 20, cada saliência adicional 42 é preferivelmente de diâmetro mais largo do que e é afastada longitudinalmente para trás e lateralmente para fora da saliência anterior.

[00052] A combustão é aumentada quando a chama é estabilizada nas áreas de baixa pressão criadas nas saliências refratárias quentes. Além disso, quando a combinação ocorre, o refratário retém o calor e a estabilidade da chama é ainda aumentada. Além disso, as saliências também ajudam a manter o queimador estável durante as condições de partida, em que as transições da fornalha de um teor de oxigênio inicial de 21% para um teor de oxigênio de gás de combustão de estado constante de aproximadamente 2% a cerca de 3%.

[00053] Cada um dos bicos ejetores de combustível primário e secundário 36 e 36' usado no queimador da invenção 10 preferivelmente será de um tipo como mostrado e descrito na Patente U.S. No. 6.626.661. A Patente U.S. No. 6.626.661 é incorporada aqui por referência em sua totalidade. Uma estrutura de bico ejetor particularmente preferida 36, 36' é mostrada na Figura 3.

[00054] Estas configurações de bico reduzem a obstrução e a coqueificação geralmente associada com a maioria dos problemas de estabilidade do queimador. Elas também têm menos massa e menos área exposta, o que reduz o ganho de temperatura e, assim, reduz a coqueificação. Além disso, a probabilidade de obstrução é mais reduzida, uma vez que há preferivelmente somente um orifício no bico. Além disso, os formatos aerodinâmicos destes bicos adicionalmente aumentam a mistura dos gases inertes com o gás combustível ejetado pelos bicos. O formato tipo "aerofólio" aumenta o fluxo de produtos de combustão inertes em tomo do bico para maior mistura, o que, por sua vez, reduz as emissões de ΝΟχ.

[00055] Além disso, o uso preferido de somente um (1) orifício feito no bico contribui para a relação de diminuição signifícativamente aumentada de mais do que 10:1, provida pelo conjunto de queimador da invenção 10. Além disso, uma vez que estes bicos não requerem orifícios de ignição, mais bicos podem ser uniformemente posicionados em tomo do azulejo do queimador, assim possibilitando que queimador mais uniformemente misture o gás combustível e o ar de combustão juntos, o que permite que o queimador opere com mais baixo excesso de ar.

[00056] Um piloto de queimador 72 preferivelmente será localizado dentro da passagem central 26 da parede do queimador 20 para iniciar a combustão na extremidade externa 22 do queimador. Como será entendido por aqueles da técnica, o conjunto de queimador 10 pode também incluir um ou uma pluralidade de pilotos auxiliares 75.

[00057] Um queimador de jato livre anterior, provendo significativa redução de NOx e uma grande relação de diminuição, é descrito na Patente U.S. No. 6.499.990 ("a Patente '990"), cuja inteira descrição é incorporada aqui por referência. Em comparação, entretanto, o desempenho do conjunto de queimador da invenção 10 significativamente excede mesmo aquele do queimador de jato livre da Patente '990. Quando cada queimador é operado com corrente de ar natural e sem preaquecimento de ar, a quantidade de produção de NOx pelo conjunto de queimador da invenção 10 é somente de cerca de 10 ppmv, em comparação com de cerca de 8 a cerca de 15 ppmv para o queimador de jato livre da '990 anterior. Quando cada queimador é operado com corrente de ar forçada e ar preaquecido em uma produção de 50 milhões de Btu/h, por outro lado, o nível de emissões de NOx produzido pelo conjunto de queimador da invenção 10 é somente de cerca de 21 ppmv, em comparação com cerca de 38 ppmv para o queimador de jato livre da '990 da técnica anterior. Além disso, o queimador da invenção 10 provê uma relação de diminuição de pelo menos 10:1, tipicamente de cerca de 10:1 a cerca de 20:1 ou superior.

[00058] Assim, a presente invenção é bem adaptada para realizar os objetivos e obter as finalidades e vantagens mencionadas acima, bem como aquelas inerentes a elas. Embora formas de realização presentemente preferidas tenham sido descritas para fins desta descrição, numerosas mudanças e modificações serão evidentes para aqueles de habilidade comum na técnica. Tais mudanças e modificações são abrangidas dentro desta invenção, como definido pelas reivindicações.

Claims

Aparelho queimador (10) para um sistema de forno, compreendendo:
uma parede do queimador (20) tendo uma extremidade de frente (22) e uma passagem de ar (26) estendendo-se através dela, a passagem de ar (26) tendo uma descarga na extremidade de frente (22) da parede do queimador (20) e a parede do queimador (20) tendo um eixo geométrico longitudinal estendendo-se através da extremidade de frente (22);
uma série (15) de estruturas de ejeção de combustível primárias, que pelo menos parcialmente circundam a parede do queimador (20), cada uma das estruturas de ejeção de combustível primárias tendo um orifício de ejeção de combustível, os orifícios de ejeção de combustível das estruturas de ejeção de combustível primárias sendo posicionados longitudinalmente atrás e lateralmente fora da extremidade de frente (22) da parede do queimador (20), para ejetar combustível fora da parede do queimador (20); e,
uma série (15’) de estruturas de ejeção de combustível secundárias, que pelo menos parcialmente circundam a parede do queimador (20), cada uma das estruturas de ejeção de combustível secundárias tendo um orifício de ejeção de combustível, os orifícios de ejeção de combustível das estruturas de ejeção de combustível secundárias sendo posicionadas longitudinalmente atrás e lateralmente fora da extremidade de frente (22) da parede do queimador (20) para ejetar combustível fora da parede do queimador (20);
em que a série (15’) de estruturas de ejeção de combustível secundárias é afastada radialmente para fora da série (15) de estruturas de ejeção de combustível primárias;
caracterizado pelo fato de que os orifícios de ejeção de combustível das estruturas de ejeção de combustível primárias e secundárias são adaptados para ejetar gás combustível passando através e misturar com o gás dentro do forno.
Aparelho queimador (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:
os orifícios de ejeção de combustível de um primeiro grupo de estruturas de ejeção de combustível primárias são orientados para ejetar o gás combustível em um ângulo com respeito ao eixo longitudinal e os orifícios de ejeção de combustível de um segundo grupo de estruturas de ejeção de combustível primárias são orientados para ejetar o gás combustível em um segundo ângulo com respeito ao eixo longitudinal que é diferente do primeiro ângulo ou, alternativamente, ou adicionalmente;
os orifícios de ejeção de combustível de um primeiro conjunto de estruturas de ejeção de combustível secundárias da série (15’) de estruturas de ejeção de combustível secundárias são orientados para ejetar o gás combustível para fora do exterior da parede do queimador (20) em um primeiro ângulo com respeito ao eixo longitudinal e os orifícios de ejeção de combustível de um segundo conjunto de estruturas de ejeção de combustível secundárias da série (15’) de estruturas de ejeção de combustível secundárias são orientados para ejetar o gás combustível para fora do exterior da parede do queimador (20) em um segundo ângulo com respeito ao eixo longitudinal que é diferente do primeiro ângulo.
Aparelho queimador (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que:
as estruturas de ejeção de combustível primárias compreendem o primeiro grupo e o segundo grupo, o primeiro grupo e o segundo grupo são os primeiro e segundo conjuntos de estruturas de ejeção de combustível primárias e as estruturas de ejeção de combustível primárias do primeiro conjunto de estruturas de ejeção de combustível primárias são posicionadas em uma relação alternante com as estruturas de ejeção de combustível do segundo conjunto de estruturas de ejeção de combustível primárias na série (15) de estruturas de ejeção de combustível primárias; ou,
as estruturas de ejeção de combustível secundárias compreendem os primeiro e segundo conjuntos de estruturas de ejeção de combustível secundárias e as estruturas de ejeção de combustível do primeiro conjunto de estruturas de ejeção de combustível secundárias são posicionadas em uma relação alternante com as estruturas de ejeção de combustível do segundo conjunto de estruturas de ejeção de combustível secundárias na série (15’) de estruturas de ejeção de combustível secundárias.
Aparelho queimador (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que:
o aparelho queimador (10) compreende o primeiro grupo e o segundo grupo de estruturas de ejeção de combustível primárias e o primeiro grupo e o segundo grupo são um primeiro conjunto de estruturas de ejeção de combustível primárias e um segundo conjunto de estruturas de ejeção de combustível primárias;
o primeiro conjunto de estruturas de ejeção de combustível primárias ejetam gás combustível em um primeiro ângulo, que está em uma faixa, com relação ao eixo geométrico longitudinal, de +10o a +20o em direção ao exterior da parede do queimador (20); e,
o segundo conjunto de estruturas de ejeção de combustível primárias ejetam gás combustível em um segundo ângulo que está em uma faixa, com relação ao eixo geométrico longitudinal, de -5o a -15o afastados do exterior da parede do queimador (20).
Aparelho queimador (10), de acordo com qualquer umas das reivindicações 1 ou 4, caracterizado pelo fato de que cada uma das estruturas de ejeção de combustível tem somente um orifício de ejeção de combustível.
Aparelho queimador (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho queimador (10) tem um número total n de estruturas de ejeção de combustível primárias e um número total de estruturas de ejeção de combustível secundárias de pelo menos 2n.
Método para operar um queimador, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
- (a) suprir ar através de uma parede do queimador (20) para uma região de combustão, pelo menos a maior parte da região de combustão sendo externa a uma extremidade de frente (22) da parede do queimador (20);
- (b) ejetar combustível para frente fora da parede do queimador (20) por uma série (15) de estruturas de ejeção primárias, que pelo menos parcialmente circundam a parede do queimador (20) e são posicionadas atrás de e radialmente fora da extremidade de frente (22) da parede do queimador (20), em que um primeiro conjunto de estruturas de ejeção primárias ejetam combustível em um ângulo inicial em direção à parede do queimador (20), um segundo conjunto de estruturas de ejeção primárias ejetam combustível para frente em um ângulo inicial afastando-se da parede do queimador (20), e as estruturas de ejeção primárias do primeiro conjunto são posicionadas em uma relação alternante com as estruturas de ejeção de combustível primárias do segundo conjunto da série (15) de estruturas de ejeção de combustível primárias; e,
- (c) ejetar combustível para frente fora da parede do queimador (20) por uma série (15’) de estruturas de ejeção secundárias, que pelo menos parcialmente circundam a parede do queimador (20) e são posicionadas atrás e radialmente fora da extremidade de frente (22) da parede do queimador (20), em que a série (15’) de estruturas de ejeção de combustível secundárias é afastada radialmente fora da série (15) de estruturas de ejeção de combustível primárias.
Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que:
o combustível é ejetado para frente a partir das estruturas de ejeção primárias do primeiro conjunto em um ângulo inicial de cerca de +10o a cerca de +20o em direção à parede do queimador (20); e,
o combustível é ejetado para frente a partir das estruturas de ejeção primárias do segundo conjunto, em um ângulo inicial de cerca de -5o a cerca de -15o afastados da parede do queimador (20).
Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que:
o combustível é ejetado de cada uma das estruturas de ejeção de combustível primárias a partir de somente um único orifício de ejeção de combustível; e,
o combustível é ejetado por cada uma das estruturas de ejeção de combustível secundárias a partir de somente um único orifício de ejeção de combustível.