BRPI0707280A2 - queimador de cúpula de chama plana - Google Patents

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BRPI0707280A2
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Marco Daneri
Vittorio Laviosa
Maurizio Senarega
Massimiliano Fantuzzi
Umberto Zanuzzo
Enrico Malfa
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Tenova Spa
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Abstract

QUEIMADOR DE CUPULA DE CHAMA PLANA A invenção relaciona-se a um queimador de cúpula de chama plana (1 O) adequado para ser instalado em uma cúpula (21) que delimita a câmara de combustão (20) de um forno de aquecimento de aço, o queimador (10) incluindo um corpo cilíndrico oco metálico principal (12), um único duto (13) para o transporte de gás combustível concêntrico ao corpo principal (12),e um bocal interno central (14) para a injeção de um gás combustível. Dito queimador também inclui pelo menos dois bocais (17) fora de dito corpo principal (12) para a injeção de combustível na câmara de combustão (20).

Description

"QUEIMADOR DE CÚPULA DE CHAMA PLANA"
A presente invenção relaciona-se a um queimador de cúpula dechama plana com baixas emissões poluentes.
Em particular, o objetivo da invenção é um queimador radiantealimentado com gás tendo baixas emissões poluentes de óxidos de nitrogênio.
O tipo anterior de queimador é caracterizado pelo fato de que éinstalado na cúpula de fornos de aquecimento ou tratamento térmico, emparticular em áreas onde uma alta uniformidade de temperatura gerada porradiância é requerida.
Estes queimadores também são conhecidos como"queimadores de chama plana" ou "queimadores de cúpula radiante" e sãoinstalados em uma formação regular na cúpula de forno. A fim de aumentar aeficiência das câmaras de combustão operando a uma alta temperatura ereduzir o consumo de combustível, a temperatura de pré-aquecimento docomburente é normalmente aumentada tanto quanto possível, com adesvantagem conseqüente de ter altas emissões de NOx, cuja produção éconhecida estar em relação à temperatura de chama máxima.
Neste respeito, Patente Européia N0 0041645 faz parte datécnica conhecida, exclusivamente relativa a um queimador de chama plana,não caracterizado porém por ter baixas emissões poluentes de óxidos denitrogênio.
Regulamentos sobre controle de poluição atmosférica, queestavam sofrendo modificações nos últimos anos, idealizam limitesconstantemente decrescentes para a emissão de óxidos de nitrogênio, NOx.
É portanto necessário reduzir a produção de óxidos denitrogênio intervindo no processo de combustão de queimadores de cúpula, afim de satisfazer demandas de mercado que dos atuais 100 ppm podem cairaté mesmo a 20-30 ppm, também na presença de ar pré-aquecido a 500° C.
Combustão diluída e combustão sem chama são técnicasusadas geralmente para diminuir óxidos de nitrogênio em queimadoreslaterais e frontais (que podem ser instalados nas paredes da câmara decombustão e que têm um desenvolvimento axial do jato de reagente).
O Requerente portanto sentiu a necessidade de aplicar estastécnicas a queimadores radiantes, uma aplicação foi limitada até agora pelaimpossibilidade de manter a chama plana, e retornar a uma chama globularem lugar de uma chama longitudinal.
Um objetivo geral da presente invenção é portanto prover umqueimador de chama plana de baixas emissões de óxidos de nitrogênio deacordo com os princípios de combustão sem chama obtidos por meio deetapas de gás.
Um objetivo adicional da presente invenção é ser capaz detrazer o forno a uma temperatura operacional estavelmente acima datemperatura de auto- ignição do combustível, que para gás natural é cerca de850° C. E de fato conhecido que para ser capaz de operar combustão semchama em regime sob condições de segurança é necessário estarconstantemente e estavelmente acima de dita temperatura de limite.
Outro objetivo da presente invenção é melhorar auniformidade térmica na câmara de combustão na direção perpendicular àcúpula graças à aplicação de combustão sem chama que distribui a reação decombustão dentro do volume inteiro da câmara.
Ainda outro objetivo da presente invenção é prover umqueimador de gás radiante, capaz de manter baixas emissões em um amploregime de funcionamento, e que também é capaz de modificar facilmente operfil térmico dentro da câmara de combustão.
Em vista dos objetivos anteriores, de acordo com a presenteinvenção, um queimador de cúpula de chama plana com baixas emissõespoluentes foi concebido, tendo as características especificadas nasreivindicações inclusas.As características estruturais e funcionais da presente invençãoe suas vantagens com respeito à técnica conhecida aparecerão até maisevidentes da descrição seguinte, se referindo aos desenhos inclusos queilustram um queimador de cúpula de chama plana com baixas emissõespoluentes produzidas de acordo com os princípios inovadores da própriainvenção.
Nos desenhos:
Figuras 1 e 2 são vistas de perspectiva secionais parcialmenteelevadas do queimador de acordo com a invenção instalado em uma cúpula deforno;
Figuras 3 e 4 ilustram uma vista de perspectiva de doisdetalhes do queimador de acordo com a invenção;
Figura 5 é uma vista esquemática elevada do queimadorinstalado.
Com referência aos desenhos, um queimador de gás radiantecom baixas emissões poluentes, objetivo da invenção, é indicado como todocom 10, e no exemplo ilustrado, de acordo com a presente invenção, estáinstalado em uma cúpula 21 que delimita a câmara de combustão 20 do fornode aquecimento de aço.
O queimador 10 inclui:
- um corpo cilíndrico oco metálico principal 12;
- um único duto 13 para levar gás combustível concêntrico aocorpo principal 12;
- um bocal central interno 14 para a injeção de um gáscombustível;
- um primeiro dispositivo de separação 15 representado comouma válvula separadora, como um exemplo não limitante, adequada pararegular a vazão de gás combustível central;
- um sistema de distribuição de gás 16 consistindo em umasérie de tubos 16';
- pelo menos dois bocais 17 fora de dito corpo principal 12para a injeção do combustível na câmara de combustão 20 alimentada porditos tubos 16';
- um segundo dispositivo de separação 18 indicado como umasegunda válvula separadora, como um exemplo não limitante, adequada pararegular a vazão de gás nos pelo menos dois bocais externos 17 anteriores;
- uma conexão 19 adequada para unir porções de ditos tubos 16' para facilitar a desmontagem da válvula separadora 18 anterior;
- um bloco cerâmico 22 feito de um material refratário queforma a cúpula 21 na qual há uma boca de forno 23.
Dita boca de forno 23 inclui uma área traseirasubstancialmente cilíndrica 24 e uma área dianteira escareada conectora 25,preferivelmente delimitada por uma parede 26 com um perfil tendo um setorcircular ou elipsoidal se estendendo por exemplo por um ângulo de 90°.
Um único duto de transporte de ar 30 preferivelmente pré-aquecido está conectado ao corpo metálico principal 12.
O queimador 10 também inclui um difusor de ar 31preferivelmente feito de um material metálico, incluindo uma placa deancoragem 32, um corpo tubular 33 e uma série de lâminas 34 em um númerovariando de quatro a vinte e seis, e preferivelmente dezesseis, orientadas nosentido horário ou anti-horário com uma inclinação variando de 0 a 35°.
Dentro do bocal de gás 14, há um agitador de gás 35representado por uma hélice fixa consistindo em lâminas, preferivelmentemetálicas 36, em um número variando de três a dez, preferivelmente seis,orientadas no sentido horário ou anti-horário com uma inclinação variando de0 a 60° e o furo de saída 37 na câmara de combustão 20 de dito bocal de gás14, de qual o combustível é descarregado com uma taxa variando de 10 a 50m/s.O corpo metálico 12 está conectado ao bloco refratário 21 pormeio de um flange 40 e parafusos 41, como também uma placa 42 e estojos18, ou de outro modo adequado.
O queimador 10 de acordo com a invenção é capaz defuncionar ambos como um piloto no modo de chama (isto é, pode trazer umforno à temperatura correta) ou em um modo sem chama com baixas emissõesde óxido de nitrogênio.
Dito queimador 10 também inclui um alojamento 45 para umdispositivo de ignição do queimador IOe também um alojamento 46 para umdetector de chama.
Ditos alojamentos 45 e 46 se comunicam com alojamentossituados no bloco cerâmico 21, indicado com 47 e 48, respectivamente.
Ditos alojamentos 45 e 46 provêem o suporte mecânico para oposicionamento correto do dispositivo de ignição e detector de chama doqueimador 10, respectivamente.
Quando é necessário usar o queimador no modo "piloto", istoé, quando a temperatura da câmara de combustão 20 do forno não alcançou atemperatura de auto-ignição do combustível, o queimador opera com gásdeixando o bocal central 14.
Quando a câmara de combustão 20 do forno alcançou atemperatura de auto-ignição do gás combustível em ar (isto é, para gásnatural, cerca de 850° C), é possível passar a um modo sem chama: operandocom as válvulas de separadoras 15 e/ou 18, o gás combustível é injetado porditos pelo menos dois bocais de gás laterais externos 17a uma taxa variandode 20 a 200 m/s.
O ar pré-aquecido entrando do duto 30 flui pelo corpo 12 parao difusor de ar 31, onde alcança taxas variando de 50 a 150 m/s em relação àpressão de alimentação e temperatura de pré-aquecimento do próprio ar.
De acordo com a presente invenção, na realidade, uma vez quea potência térmica provida pelo queimador 10 tenha sido estabelecida, épossível passar continuamente de um modo para o outro simplesmentevariando a porcentagem de distribuição do fluido de combustível entre obocal interno central 14 e ditos pelo menos dois bocais externos 17,simplesmente atuando no sistema de distribuição - válvulas 15 e 18 - docombustível sem modificar de modo algum a provisão de ar comburente.
Quando o queimador está funcionando, o ar comburente,preferivelmente pré-aquecido, é introduzido na câmara de combustão 20 pelodifusor de ar 31.
O funcionamento dos dois modos de chama e sem chama édescrito aqui abaixo:
no modo de chama - compatível com qualquer temperatura dacâmara de combustão - o combustível é dirigido, operando adequadamentenas válvulas de distribuição 15 e/ou 18, pelo bocal de gás central 14 somente.
Uma área de mistura excelente é criada na boca de forno 23entre ar e combustível, que permite a formação de uma frente de chamadefinida e estável;
no modo de sem chama - compatível com temperaturas nacâmara de combustão mais altas do que a temperatura de auto-ignição docombustível - o combustível é desviado, operando adequadamente nasválvulas de distribuição 15 e/ou 18, pelos bocais de gás externos 17 somente.
Os jatos de gás perfuram a camada de ar aderente à superfíciecurvada da boca de forno 23 e causam a reação de combustão em uma áreacom uma atmosfera homogênea na qual há mistura ótima entre o gáscombustível, ar pré-aquecido e gases queimados; a reação de combustãoacontece em uma forma diluída e não há nenhuma formação de uma frente dechama.
Nas áreas de mistura do gás com o comburente e com osprodutos de combustão, já a montante da reação, há um conteúdo de oxigênioreduzido, mais baixo do que o nível atmosférico. A limitação da concentraçãode oxigênio permite a reação ser desenvolvida em um volume maior. Istocausa a reação entre os reagentes mais diluídos, que conseqüentemente sedesenvolve mais lentamente. Isto limita a formação de picos de temperatura,em correspondência com o que a formação de óxidos de nitrogênio (NOxtérmico) é favorecida.
Em um modo sem chama, o gás pode ser injetado:
- em paralelo ao eixo de queimador ou;
- pode ser injetado de forma que os jatos de gás combustíveltenham componentes de movimento tangencial (de 0 a 15°) e movimentoradial (de 0 a 15°) com respeito ao eixo do queimador, de forma que eles semovam longe do próprio eixo de queimador ou;
- pode ser injetado de forma que os jatos de gás combustíveltenham componentes de movimento tangencial (de 0 a 15°) e movimentoradial (de 0 a 15°) com respeito ao eixo do queimador, de forma que eles semovam para o próprio eixo de queimador.
A variação de porcentagem no gás distribuído pelas válvulas15 e 18, entre o bocal central 14 e ditos pelo menos dois bocais externos 17,permite a passagem contínua de um modo de funcionamento com chama a ummodo de funcionamento sem chama.
Também é possível produzir o alojamento 45 do dispositivo deignição coaxial com o eixo de queimador, ou com uma inclinaçãoconvergente de 0o a 30° com respeito ao eixo do queimador.
Analogamente, o alojamento 46 do detector de chama pode sercoaxial com o eixo do queimador, ou com uma inclinação convergente de O0 a30° com respeito ao eixo do queimador.
Há preferivelmente dois bocais externos 17, arranjadossimetricamente com respeito ao eixo de queimador, como ilustrado, mastambém pode haver quatro deles. De acordo com a concretização preferida, osbocais são arranjados verticalmente.
Em vez da válvula separadora 15, é possível ter um orifíciocalibrado interposicionado entre os flanges.
Também é vantajosamente possível idealizar a presença de umisolamento refratário dentro do corpo metálico 12.
A conexão 19 não tem que estar presente quando não hánenhum requisito de montagem/desmontagem particular. As característicasdimensionais seguintes do queimador de acordo com a invenção instalado nacúpula de um forno também são definidas:p: distância da superfície terminal de qualquer de ditos pelo
menos dois bocais externos 17 da cúpula da câmara de combustão; distânciapositiva quando o bocal externo 17 considerado penetra na câmara decombustão; distância negativa quando o bocal externo 17 consideradopermanece dentro do bloco refratário 10;h: distância da superfície delimitada pela circunferência do
difusor de ar 31 do lado interno da câmara de combustão da cúpula 21 daprópria câmara de combustão;
1: distância do centro da superfície terminal de qualquer deditos pelo menos dois bocais externos 17 do eixo do queimador;
dl: diâmetro do furo de alojamento do bloco refratário 22 para
o difusor de ar metálico 31 em correspondência com a superfície delimitadapela circunferência do difusor de ar 31 do lado interno da câmara decombustão 20;
H: espessura do bloco refratário 22;D: diâmetro da circunferência terminal máxima da superfíciecurvada do bloco refratário 22;
DB: diâmetro externo do bloco refratário 22.
Na base das definições indicadas acima, as relações seguintesentre os parâmetros são estabelecidas para a presente invenção (onde o sinal <significa menos que ou igual a):
- 0,1 < (p/H) <0,1, preferivelmente (p/H) = -0,06;
- 0 < (h/H) < 0,75, preferivelmente (h/H) = 0,5;
- 0,1 < Dl/D < 0,4, preferivelmente 0,17 < Dl/D < 0,22;
- 0 < (DB-D) < 0,5, preferivelmente (DB-D) = 0,1.
Do que é descrito acima com referência às figuras, é evidentecomo um queimador de gás de acordo com a invenção é particularmente útil evantajoso. O objetivo mencionado no preâmbulo da descrição é portantoalcançado.
As formas do queimador de gás da invenção, como também osmateriais, podem diferir obviamente daquelas mostradas para propósitospuramente ilustrativos e não limitantes nos desenhos.
A extensão de proteção da invenção está portanto delimitadapelas reivindicações inclusas.

Claims (18)

1. Queimador de cúpula de chama plana (10) adequado paraser instalado em uma cúpula (21) que delimita a câmara de combustão (20) deum forno de aquecimento de aço, o queimador (10) incluindo um corpocilíndrico oco metálico principal (12), um único duto (13) para o transporte degás combustível concêntrico ao corpo principal (12), um bocal interno central(14) para a injeção de um gás combustível, caracterizado pelo fato de queinclui pelo menos dois bocais (17) fora de dito corpo principal (12) para ainjeção de combustível na câmara de combustão (20).
2. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dito queimador (10) também éequipado com:- um primeiro dispositivo separador (15) na forma de umaválvula separadora ou orifício, adequado para regular a vazão de gáscombustível central;- um sistema de distribuição de gás (16) consistindo em umasérie de tubos (16'), destinados para alimentar ditos pelo menos dois bocaisexternos (17);- um segundo dispositivo separador (18) indicado como umasegunda válvula separadora para propósitos ilustrativos não limitantes,adequada para regular a vazão de gás de ditos pelo menos dois bocaisexternos (17).
3. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ditos bocais externos (17) sãoarranjados simetricamente com respeito ao eixo do queimador (10).
4. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que há quatro de ditos bocaisexternos (17).
5. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ditos bocais externos (17) sãoarranjados verticalmente.
6. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ditos bocais externos (17) sãoarranjados assim para permitir a injeção de gás em paralelo ao eixo doqueimador (10).
7. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ditos bocais externos (17) sãoarranjados assim para permitir a injeção de gás com jatos tendo componentesde movimento tangencial (de 0 a 15°) e movimento radial (de 0 a 15°) comrespeito ao eixo de queimador, a fim de se mover longe do eixo do queimador(10).
8. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ditos bocais externos (17) sãoarranjados assim para permitir a injeção de gás com jatos tendo componentesde movimento tangencial (de 0 a 15°) e movimento radial (de 0 a 15°) comrespeito ao eixo de queimador, a fim de se mover para o eixo do queimador(10).
9. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que por meio de ditas válvulas (15,-18), é possível regular a porcentagem de gás distribuído pelas válvulas (15,-18), entre o bocal central (14) e ditos pelo menos dois bocais externos (17),assim para permitir a passagem contínua do modo de funcionamento comchama para o modo de funciona sem chama.
10. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dito queimador é instalado emum bloco cerâmico (22) feito de um material refratário que forma a cúpula(21) na qual há uma boca de forno (23), dita boca de forno (23) incluindo umaárea traseira substancialmente cilíndrica (24) e uma área frontal escareadaconectora (25), preferivelmente delimitada por uma parede (26) com umperfil tendo um setor circular ou elipsoidal se estendendo por exemplo por umângulo de 90°.
11. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dito queimador (10) tambéminclui um difusor de ar (31) feito preferivelmente de um material metálico,incluindo uma placa de ancoragem (32), um corpo tubular (33) e uma série delâminas (34) em um número variando de quatro a vinte e seis, epreferivelmente dezesseis, orientadas no sentido horário ou anti-horário comuma inclinação variando de 0 a 35°.
12. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dentro do bocal de gás central(14) há um agitador de gás (35) representado por uma hélice fixa consistindoem lâminas, preferivelmente metálicas (36), em um número variando de três adez, preferivelmente seis, orientadas no sentido horário ou anti-horário comuma inclinação variando de 0 a 60° e o furo de saída (37) na câmara decombustão (20) de dito bocal de gás central (14).
13. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dito queimador (10) tambéminclui um alojamento (45) para um dispositivo de ignição do queimador (10)como também um alojamento (46) para um detector de chama, ditosalojamentos (45, 46) são arranjados assim para se comunicarem comalojamentos respectivos (47, 48) situados no bloco cerâmico (21), ditosalojamentos (45, 46) provêem o suporte mecânico para o posicionamentocorreto do dispositivo de ignição e detector de chama respectivamente doqueimador (10).
14. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o alojamento (45) dodispositivo de ignição é coaxial com o eixo do queimador, ou com umainclinação convergente de 0o a 30° com respeito ao eixo do queimador e oalojamento (46) do detector de chama é coaxial com o eixo do queimador, oucom uma inclinação convergente de 0o a 30°.
15. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:- sendo (p) a distância da superfície terminal de qualquer deditos pelo menos dois bocais externos (17) da cúpula da câmara decombustão, dita distância sendo considerada um valor positivo quando obocal externo (17) considerado penetra na câmara de combustão, e um valornegativo quando o bocal externo (17) considerado permanece dentro do blocorefratário (10);- sendo (h) a distância da superfície delimitada pelacircunferência do difusor de ar (31) do lado interno da câmara de combustãoda cúpula (21) da própria câmara de combustão;- sendo (1) a distância do centro da superfície terminal dequalquer de ditos pelo menos dois bocais externos (17) do eixo do queimador;- sendo (dl) o diâmetro do furo de alojamento do blocorefratário (22) para o difusor de ar metálico (31) em correspondência com asuperfície delimitada pela circunferência do difusor de ar (31) do lado internoda câmara de combustão (20);- sendo (H) a espessura do bloco refratário (22);- sendo (D) o diâmetro da circunferência terminal máxima dasuperfície curvada do bloco refratário (22);- sendo (DB) o diâmetro externo do bloco refratário (22), asrelações seguintes entre parâmetros são estabelecidas: -0,1 < (p/H) <0,1,preferivelmente (p/H) = - 0,06 (em que o sinal < significa menos que ou iguala).
16. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 15, caracterizado pelo fato de que é 0 < (h/H) < 0,75,preferivelmente (h/H) = 0,5.
17. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 15, caracterizado pelo fato de que é 0,1 < Dl/D < 0,4,preferivelmente 0,17 < Dl/D < 0,22.
18. Queimador de cúpula de chama plana (10) de acordo comreivindicação 15, caracterizado pelo fato de que é 0 < (DB-D) < 0,5,preferivelmente (DB-D) = 0,1.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101644480B (zh) * 2009-06-23 2011-12-14 河南方圆工业炉设计制造有限公司 管式“回”型加热炉
CN102588971B (zh) * 2012-02-28 2015-04-22 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种混合煤气燃烧器
ES2809462T5 (es) * 2016-03-11 2024-01-15 Air Prod & Chem Aparato quemador y método de combustión
WO2018021249A1 (ja) * 2016-07-26 2018-02-01 Ｊｆｅスチール株式会社 電気炉用助燃バーナー
US10281143B2 (en) * 2017-01-13 2019-05-07 Rheem Manufacturing Company Pre-mix fuel-fired appliance with improved heat exchanger interface
CN107990312A (zh) * 2017-11-28 2018-05-04 北京拓首能源科技股份有限公司 一种低氮氧化物排放的燃烧器
USD932001S1 (en) * 2019-07-22 2021-09-28 Oilon Technology Oy Burner

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2822864A (en) * 1953-09-28 1958-02-11 Babcock & Wilcox Co Combination fluid fuel burner
GB941182A (en) * 1959-02-27 1963-11-06 Babcock & Wilcox Ltd Improvements in apparatus adapted to distinguish between the presence of flame due to combustion of fuel discharged from a burner and the absence of the flame
US3147795A (en) * 1961-12-27 1964-09-08 Combustion Eng Burner utilizing an eddy plate for proper mixing of fuel and air
US3159387A (en) * 1962-08-09 1964-12-01 Combustion Eng Rapid cycling heat treating furnace and method of operation
US3418062A (en) * 1966-08-08 1968-12-24 Bloom Eng Co Inc Burner structures
US3424542A (en) * 1967-02-27 1969-01-28 Eclipse Fuel Eng Co Radiant spiral flame gas burner
US3481680A (en) * 1967-11-20 1969-12-02 Midland Ross Corp Direct fired burner
FR2038651A5 (pt) * 1969-03-28 1971-01-08 Stein Surface
BE756091A (fr) * 1969-09-12 1971-02-15 Britsh Aluminium Cy Ltd Procede et dispositif pour le traitement de metal
FR2118276A5 (pt) * 1970-12-16 1972-07-28 Heurtey Sa
US3749548A (en) * 1971-06-28 1973-07-31 Zink Co John High intensity burner
US3836315A (en) * 1971-10-14 1974-09-17 Pyronics Inc Burner apparatus for flame propagation control
US4004789A (en) * 1975-02-05 1977-01-25 Bethlehem Steel Corporation Tunnelized burner for panel type furnace
FR2316540A2 (fr) * 1975-02-28 1977-01-28 Heurtey Efflutherm Procede et dispositif d'evaporation et d'oxydation thermique d'effluents liquides et de dechets solides sous forme pulverulente
US4039844A (en) * 1975-03-20 1977-08-02 Electronics Corporation Of America Flame monitoring system
JPS5229634A (en) * 1975-09-01 1977-03-05 Takada Seisakusho:Kk Heating furnace used for controlling generation amount of nitrogen oxi de
JPS5232132A (en) * 1975-09-04 1977-03-11 Takada Seisakusho:Kk Flat surface flame burner for controlling generation of nitrogen oxide s
IT1117662B (it) * 1977-01-14 1986-02-17 Italimpianti Bruciatore radiante per combustibile liquidi e gassosi
US4095929A (en) * 1977-03-14 1978-06-20 Combustion Engineering, Inc. Low BTU gas horizontal burner
US4220444A (en) * 1978-02-27 1980-09-02 John Zink Company Gas burner for flame adherence to tile surface
US4347052A (en) * 1978-06-19 1982-08-31 John Zink Company Low NOX burner
US4313789A (en) * 1979-12-17 1982-02-02 Industrial Insulations Inc. Lightweight refractory fiber burner block
DE3008552A1 (de) * 1980-03-06 1981-09-10 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Kraftwagenfenster
IT1133435B (it) 1980-06-06 1986-07-09 Italimpianti Bruciatore a volta radiante
JPS6027889B2 (ja) * 1980-11-14 1985-07-02 日立造船株式会社 複合多段燃焼方法
US4505666A (en) * 1981-09-28 1985-03-19 John Zink Company Staged fuel and air for low NOx burner
DD237771A3 (de) * 1983-09-23 1986-07-30 Rohrkombinat Stahl & Walzwerk Grossformatiges strahlungselement fuer industrieoefen
JP2683545B2 (ja) * 1988-05-25 1997-12-03 東京瓦斯 株式会社 炉内燃焼方法
JPH06103083B2 (ja) * 1988-10-14 1994-12-14 日立造船株式会社 ラジアントガスバーナ
GB8824575D0 (en) * 1988-10-20 1988-11-23 Airoil Flaregas Ltd Improvements in burner assemblies
NL8902963A (nl) * 1989-12-01 1991-07-01 Int Flame Research Foundation Werkwijze voor het verbranden van brandstof met een laag nox-gehalte in de verbrandingsgassen door middel van getrapte brandstoftoevoer en brander te gebruiken daarbij.
DE9007627U1 (de) * 1990-01-18 1993-06-03 Kraft-Industriewärmetechnik Dr. Ricke GmbH, 8759 Hösbach Brenner mit niedriger NOx-Emission
ES2064538T3 (es) * 1990-06-29 1995-02-01 Wuenning Joachim Procedimiento y dispositivo para la combustion de combustible en un recinto de combustion.
US5271729A (en) 1991-11-21 1993-12-21 Selas Corporation Of America Inspirated staged combustion burner
US5195884A (en) * 1992-03-27 1993-03-23 John Zink Company, A Division Of Koch Engineering Company, Inc. Low NOx formation burner apparatus and methods
JP2638394B2 (ja) * 1992-06-05 1997-08-06 日本ファーネス工業株式会社 低ＮＯｘ燃焼法
DE4419332A1 (de) * 1994-06-02 1995-12-14 Wuenning Joachim Industriebrenner mit geringer NO¶x¶-Emission
FR2724217B1 (fr) * 1994-09-07 1996-10-25 Air Liquide Dispositif d'etalement d'une flamme par effet coanda et four comportant ce dispositif
DE19603482A1 (de) 1996-01-31 1997-08-07 Basf Ag Low-NOx-Brenner mit verbessertem Betriebsverhalten
JP3557028B2 (ja) * 1996-02-14 2004-08-25 Ｊｆｅスチール株式会社 燃焼バーナ及びその炉内燃焼方法
FR2771798B1 (fr) * 1997-12-02 1999-12-31 Air Liquide Bruleur oxy-combustible
US6007325A (en) * 1998-02-09 1999-12-28 Gas Research Institute Ultra low emissions burner
WO1999066261A1 (en) * 1998-06-17 1999-12-23 John Zink Company, L.L.C. LOW NOx AND LOW CO BURNER AND METHOD FOR OPERATING SAME
FR2790309B1 (fr) 1999-02-25 2001-05-11 Stein Heurtey Perfectionnements apportes aux bruleurs a flamme plate
BR0107125A (pt) 2000-09-07 2002-06-18 John Zink Co Llc Queimador de parede radiante de alta capacidade/baixo nox
US6422858B1 (en) * 2000-09-11 2002-07-23 John Zink Company, Llc Low NOx apparatus and methods for burning liquid and gaseous fuels
US6652265B2 (en) * 2000-12-06 2003-11-25 North American Manufacturing Company Burner apparatus and method
US6764304B2 (en) * 2001-11-01 2004-07-20 The Regents Of The University Of Michigan Furnace having increased energy efficiency and reduced pollutant formation
DE10160325A1 (de) * 2001-12-07 2003-06-26 Messer Griesheim Gmbh Mit flüssigem Brennstoff betriebener Flachflammenbrenner
US6773256B2 (en) * 2002-02-05 2004-08-10 Air Products And Chemicals, Inc. Ultra low NOx burner for process heating
US6824383B2 (en) * 2002-08-08 2004-11-30 North American Manufacturing Company Diffuse combustion method and apparatus
US6638061B1 (en) * 2002-08-13 2003-10-28 North American Manufacturing Company Low NOx combustion method and apparatus
GB2398863B (en) * 2003-01-31 2007-10-17 Alstom Combustion Chamber
CN2632503Y (zh) * 2003-07-04 2004-08-11 湖南吉祥燃烧器股份有限公司 低压燃气扁平焰低NOx预混式高效节能环保燃气燃烧器
CN2648291Y (zh) * 2003-09-10 2004-10-13 北京金瑞华科技有限公司 扁平焰双燃料联合燃烧器
US7168949B2 (en) * 2004-06-10 2007-01-30 Georgia Tech Research Center Stagnation point reverse flow combustor for a combustion system
US7425127B2 (en) * 2004-06-10 2008-09-16 Georgia Tech Research Corporation Stagnation point reverse flow combustor
US7303388B2 (en) * 2004-07-01 2007-12-04 Air Products And Chemicals, Inc. Staged combustion system with ignition-assisted fuel lances
US7402038B2 (en) * 2005-04-22 2008-07-22 The North American Manufacturing Company, Ltd. Combustion method and apparatus
US20070269755A2 (en) * 2006-01-05 2007-11-22 Petro-Chem Development Co., Inc. Systems, apparatus and method for flameless combustion absent catalyst or high temperature oxidants
US8696348B2 (en) * 2006-04-26 2014-04-15 Air Products And Chemicals, Inc. Ultra-low NOx burner assembly

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CA2637341A1 (en) 2007-08-09

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