CN100467987C - 在具有多孔壁的炉中的燃烧方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在一种在具有大表面多孔壁的炉中进行燃烧的方法，该炉提供含有炉气气氛的燃烧区。低速氧化剂物流通过孔壁的至少一个氧化剂喷入侧喷入燃烧区，在燃烧区内的混合区内炉气与氧化剂物流混合，产生氧化剂混合物。燃料物流通过至少一个燃烧区内与氧化剂喷入侧相邻的燃料喷入侧喷入。氧化物混合物与燃料物流混合，形成燃料-氧化剂混合物。

Description

在具有多孔壁的炉中的燃烧方法
技术领域
一般说来本发明涉及燃烧领域，更具体而言涉及在具有多孔壁的炉中的燃烧。
背景技术
在加热和/或熔化诸如玻璃或金属装料的典型方法中，会不可避免地在过程中发生一些不希望发生的问题，例如炉壁的导热损失和炉中腐蚀性气体对炉壁的腐蚀。
相当大量的工作旨在克服这些不希望出现的问题。例如，为了减少装料的加热和/或熔化过程中炉壁的热损失，可以安装更多的隔热物质。为减小耐火壁的腐蚀，采用某些特殊的耐火材料。此外，采用某些技术将燃料和氧化剂在气体喷入炉之前进行预混合，使燃烧，虽在气体喷入速度低时也能较快燃烧。但是，目前工业炉的燃烧过程多数仍然存在炉的导热损失及腐蚀性气体引起的腐蚀等问题或某些其它不利影响。
例如美国专利No.5,609,481公开了一种分层气氛燃烧方法，其中燃料和氧化剂很靠近地送入炉中。在这种情况下装料和从一个或多个喷燃器的燃烧气体之间形成装料的贴近层，喷燃器朝向装料的上方。装料的贴近层对装料具有不同于燃烧气体的氧化作用。这种方法要求燃料和氧化剂要以很慢的速度送入炉中，它使燃料和氧化剂混合很慢，结果燃烧不好，类似多灰火焰。
另一例中，美国专利No.5,076,779提出了一种分离区燃烧。这种方法将燃烧区分隔成氧化剂混合区和燃料反应区，以稀释氧化剂和燃烧的燃料，从而减小NOx的形成。这种方法要求氧化剂高速喷入并被炉气稀释，这样就要求高的供氧压力。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种炉系统，该系统能有效地将装料加热和/或熔化，以致系统的热损失显著减小，耐火壁腐蚀降低，氧化剂喷入速度低，同时氧化剂与燃料或炉气混合速度快。
本发明的一个目的在于，提出一种减少燃烧过程中热损失的方法。
本发明的另一目的在于，提出一种减少炉的耐火壁腐蚀的方法。
本发明的再一目的在于，提出一种燃烧方法，该法以低速引入氧化剂，并快速率与燃烧或炉气混合。
本发明针对一种在具有多孔壁的炉中进行燃烧的方法。该炉有含炉气的气氛的燃烧区。低速氧化剂物料经过多孔壁的至少一个氧化剂喷入侧进入燃烧区。燃料物流通过至少一个燃料喷入侧通向燃烧区的氧化物喷入侧。在一个优选实施方案中，炉气与氧化剂物流或燃料物流混合，以便在燃烧区内部形成稀释的氧化剂，或稀释的燃料。氧化剂和燃料混合，稀释之后，在低的火焰温度下燃烧。
在另一实施方案中，低速的燃料物流经过多孔壁的至少一个燃料喷入侧进入燃烧区，并且氧化剂物流经过至少一个指向燃烧区的燃料喷入侧喷入。
附图说明
从下列关于优选实施方案的描述和附图的叙述中，本专业技术人员将会了解本发明的其它目的、特点和优点，其中
图1是本发明的多孔壁炉的示意图，它表示其中的熔化玻璃用的分层气氛燃烧；
图2是多孔壁部件的详图，其中氧化剂或吹洗气通过多孔壁部件；
图3a和3b是多孔壁炉中布局示意衅，该图表示利用分层气氛燃料方法的氧化剂、燃料、尾气、气氛和金属装料方位；
图4a和4b是多孔壁炉中的布局示意图，该图表示利用稀释氧化剂燃烧方法的氧化剂、燃料、尾气和金属装料的方位；
图5是多孔壁炉的布局示意图，该图表示利用射到带氧化剂流的多孔壁的燃料流时氧化剂、尾气和金属装料的方位。
具体实施方式
本发明中，氧化剂以低速通过多孔壁引入炉中，而燃料从一面或多面炉壁引入炉中。在优选的实施方案中，燃料从相邻的一个或多个壁引入炉中，几乎平行于发生燃烧的炉的多孔表面。燃料与孔壁呈一定距离引入，致使氧化剂与循环的炉气流在与燃料燃烧之前混合(即达到稀释氧化剂以产生低的NOx排放)。如果希望燃烧进行得更快，可将几个燃料射流指向多孔壁，致使燃料射流，在有或没有炉气夹带物的稀释情况下射到多孔壁的表面。
图1表示多孔壁燃烧方法用于玻璃熔化炉10的情况。氧化剂30，优选氧通过炉顶26或炉拱顶的炉的多孔层20引入炉中。炉顶26可由示于图2的接合壁部件构成。燃料34从炉的侧壁28射入燃烧区40形成燃烧火焰36。制造玻璃的装料或原料从炉的一端(未示)引入炉中，并在炉的底壁50之上形成熔融玻璃浴48。在一个优选方案中，氧化剂物流30从炉顶26送入燃烧区40。氧化剂物流然后与循环的炉气混合。使氧化剂物流中的氧浓度得到稀释。一种优选的燃烧方法是通过示于图1的分层气氛燃烧，其中第二氧化剂源38通过侧壁34的下部引入。引入的第二氧化剂源在燃烧区40和装料48之间形成富氧区44。
燃料喷枪位于炉侧壁之中，并且控制流速，使炉内产生的热合理分配，并使炉气循环。顶的孔大小和厚度是可调节的，以便控制单位表面积的氧化剂流量和压力要求，同时使通过壁的导热损失保持忽略不计的程度。
本发明炉的多孔壁燃烧包括以低的喷入速度提供氧化剂(经氧化剂物流)。氧化剂在通过热炉壁时被加热，典型的比流量低于182.9m3/hr/m2(600每小时标准立方英尺/英尺2(SCFH/ft2))，在多孔壁热表面温度下相应的实际氧化剂速度小于30.48cm/秒(1英尺/秒(ft/sec))。空气、富氧空气、或纯氧皆可用作氧化剂。优选采用低的氧化剂比流量，以便降低穿过多孔壁的压力降，并在利用射入燃料物流的情况下避免在多孔壁的热面出现热斑。
为了消除壁的导热损失，被加热的氧化剂的显热应大于在无氧化剂通过下通过多孔壁的导热通量。由于一个重要的目的是使炉壁的损失减至最小，所优选使氧化剂流经大部分的炉顶和炉壁的表面积(至少为燃烧空间所有顶和壁表面积的20％)。在优选实施方案中，利用了全部炉顶，比流量低于45.72m3/hr/m2(150 SCFH/ft2)。从多孔壁流入的氧化剂吹洗顶的热面，有助于防止腐蚀性蒸汽与顶耐火材料发生接触。
与之相比，在常规的后混合燃烧器中，燃料和氧物流以足够高的速度喷入炉的燃烧区，以便使燃料和氧化剂很快混合。燃烧空气的典型速度为每秒9.144-60.96m(30-200英尺(ft))。
很多多孔耐火材料适用于本发明的多孔壁燃烧方法。它们包括由纤维、烧结颗粒和泡沫构成的耐火壁。如图2所示，优选金属后室264以供应氧化剂并使氧化剂均匀通过多孔壁元件266。耐火材料可呈无金属后室。一种无孔的耐火后体与多孔的耐火部件的正面连接以组成气体分配通道。氧化剂或吹洗气260通过炉的后体266，在均匀经过多孔壁部件226之前引入后室264。多孔顶或多孔壁可以连接标准多孔壁部件226的方式构成。能够消除壁导热损失的最小氧化剂流量可从无任何气流情况下每单位面积多孔材料的稳态热损失Qo估计出来，
Qo＝cV(Tw-To)
其中c是氧化剂的比热，V是单位表面积上的氧化剂的体积流量，Tw和To分别是壁的热面温度和壁的冷面温度。通过无隔热的玻璃炉顶的典型单位壁热损失介于0.01360-0.04084 KW.hr/hr/m2(500-1,500Btu/hr/ft2)之间。例如30.48cm(12英寸)厚的多孔二氧化硅砖可用作玻璃炉拱顶。据估计，在Tw＝1593℃(2900℉)和To＝148.9℃(300℉)，c＝34.54KJ/(kg.K)(8，25Btu/1b mol/F＝0.0217Btu/F/ft3(70℉下))，V＝0.5097m3/hr(21.11℃下)(18 SCFH(70℉下))(后者在1593℃(2900℉)下供应的热面气体速度为0.9144cm/秒(0.03ft/sec))的条件下，Qo＝0.02723KW.hr/hr/m2(1000Btu/hr/ft2)。
与氧化剂混合的燃烧用的燃料可与或不与全部氧化剂的一部分一道引入。燃料喷入方式与具体用途有关。对于分层气氛燃烧方法(参见美国专利No.5,609,481)，优选的方式是以低速引入燃料，以便使燃料靠近多孔表面流动，并在整个表面积上分布。一个实施方案示于图1。另一个用于熔化玻璃、加热金属和其它用途的分层气氛燃烧方法的燃烧方案示于图3a和3b。
图3a中氧化剂330在通过多孔壁层320进入燃烧区340之前从炉顶326引入到气体空间392。燃料334以多个燃料喷嘴(未示出)喷向孔壁，经炉310的侧壁328进入燃料区340，以便使燃料均匀分布在绝大多数孔壁面积上以形成宽的燃烧火焰336。尾气378从炉经侧壁329的上部流出。燃料射流可指向、平行于或离开多孔壁，以便控制火焰的形状和覆盖面。在炉中燃烧区340和装料348之间形成不可燃气体形式的保护气氛。保护气氛气体370经过侧壁328的底部喷入形成保护气氛区372。保护气氛气体可包括氮和/或氩。
本发明利用分层气氛燃烧的另一优选方案示于图3b。氧化剂330经侧壁的延伸部分327喷入，氧化剂在经过多孔壁层320进入炉310之前流经气体空间392。燃料334经侧壁328喷入炉310，在其燃烧区340中形成火焰336。燃烧尾气378经炉顶326流出。以不可燃气体区372的形式，在装料348之上藉助经侧壁328的底部喷入保护气氛气体370形成保护气氛。
对于利用分离区燃烧概念(参见美国专利No.5,076,779)的稀释氧燃烧方法，燃料可平行于多孔表面以高于3048cm/秒(100ft/sec)，优选高于3658cm/秒(120ft/sec)，并与多孔表面相隔一定距离喷入，以便在孔表面上形成炉气的循环流动，从而在与燃料反应之前稀释氧化剂的氧浓度。这种燃烧方式示于图4a和4b。
通过多孔壁层喷氧的稀释氧燃烧(DOC)示于图4。燃料434通过侧壁428喷入炉410。燃料434形成喷射火焰436(或燃料反应区)，其高的喷入速度造成炉气的强循环流态490，使氧化剂在火焰436中燃烧之前得到稀释。氧化剂430经气体空间492并通过多孔层420喷入燃烧区440。
在本发明的利用DOC的另一优选实施方案中，燃料从炉顶喷入，氧化剂从侧壁喷入。图4b中，燃料434的两个分开的源通过炉410的顶426喷入。氧化剂430以分开的源喷入，以便使燃烧更平稳和完全。氧化剂430通过气体空间492喷入，以便使流入多孔层420进入燃烧区440的气体更均匀分布。燃料434形成喷射火焰436(或燃料反应区)，燃料的高喷入速度造成炉气形成强循环流态490，以便使氧化剂在火焰436中燃烧之前得到稀释。装料448被炉的辐射对流和气体对流两者加热。燃烧尾气经侧壁428释放。
如前面提及，燃料物流的射流在某些用途中可随来自表面的氧化剂射向孔壁。图5是多孔壁炉的布局示意图，它表明利用随氧化剂流射向多孔壁的燃料物流的氧化剂、燃料、燃烧尾气和金属装料的方位。燃料534通过侧壁528喷入炉510。燃料534形成射流536，后者射向多孔壁520的表面。可布置多个燃料喷嘴，以便使燃料均匀分布在多孔壁之上。氧化剂530经气体空间592喷入，燃烧尾气578经侧壁528释放。
在这种布局方案中，在多孔壁上或多孔壁附近发生快速燃烧。这种布局方案的问题是有可能产生多孔壁过热，特别是在近燃料射流射向的区域。在这种情况下，需要细心地定位燃料喷射口和适宜地选择经过多孔壁的氧通量。如果喷射的燃料射流在喷射点含有高的可燃气体浓度，则通过多孔壁的净氧通量应限制在5.663m3/hr(200SCFH)以下，优选2.832m3/hr2(100SCFH)以下。净氧通量是以通过多孔壁的氧化剂通量乘以氧化剂中氧的分体积浓度计算的。通过限制氧通量，多孔壁表面最大热释放在氧通量为2.832m3/hr(100SCFH)下可控制在大约2.723KW.hr/hr/m2(100，000Btu/hr/ft2)。由于辐射热传送引多孔壁表面冷却，过度加热可以避免，低NOx排放可以达到，同时炉气可不被稀释。如果喷射的燃料射流含少量的可燃气体，则较高的氧通量是有利的，因为氧化剂具有冷却作用。
本发明的多孔壁燃烧方法的一个重要方案是利用陶瓷膜材料代替多孔材料，这样可使氧或富氧通入炉中，同时从膜材料的另一侧供应空气。美国专利5,888,272叙述了在燃烧器中应用陶瓷膜的方法。为了限制膜材料的最高温度，可将膜壁炉室附加在主炉上，使燃烧尾气在主炉和膜壁炉室之间循环，例如，一体化的膜空气分离可与稀释氧燃烧方法联用。这种方法在炉的一侧采用陶瓷膜空气分离室，以向炉供应氧或富氧。
在另一个实施方案中，用燃料代替氧化剂作吹洗气。按照这种方法，燃料物流以低速引入多孔壁，而氧化剂从相邻壁引入炉中，通向炉的多孔表面进行燃烧。
在典型的天然气和空气燃烧中，空气的体积流量约为燃料流量的十倍。这样，燃料提供较小的热容来抵消导热损失。对于氧-燃料燃烧，氧对天然气的气体比约为2:1，因而应用燃料作吹洗气对某些用途是重要的。例如，利用较低热值的燃料如高炉气和焦炉气作吹洗气是有利的。对于典型高炉气的燃烧，燃烧2体积的燃烧1体积的燃烧空气。
利用燃料和氧化剂两者作分开的吹洗气也是可能的。但是难以达到燃烧所需的良好混合。燃料和氧化剂的预混合和在多孔耐火材料表面燃烧已有报导。但是预混合气体的速度应高到足以防止逆燃。
多孔材料内部过早的点火会使多孔材料过热或熔化。在用富氧空气或氧的情况下这个问题尤为突出。其结果是不希望将燃料和氧化剂进行预混合，除非预混合的气体以足以防止逆燃的高速度引入。
利用烃燃料作吹洗气体的另外一个潜在问题是烟黑的生成和与多孔耐火材料的反应。碳化硅和其它材料对这种用途是适宜的。为了防止烟黑的生成可采用燃料和循环尾气的混合物，特别是对于应用氧-燃料的情况。在这种情况下，甲烷和二氧化碳与水的吸热反应会对以化学能形式回收热带来特别的好处。
仅为方便，本发明的特征示于一个或几个附图中，因为根据本发明每个特征可与其它特征组合。其它方案会被本专业技术人员认可，并包括在权利要求的范围之内。

Claims (11)

1.一种在具有多孔壁的炉中进行燃烧的方法，它包括:
a)提供含炉气气氛的燃烧区；
b)低速氧化剂物流通过孔壁的至少一个氧化剂喷入侧喷入燃烧区，其中所述氧化剂物流以比流量小于182.9m3/hr/m2通过氧化剂喷入侧；
c)燃料物流通过至少一个燃料喷入侧喷向燃烧区内的氧化剂喷入侧；以及
d)低速氧化剂和燃料物流在该燃烧区内混合以形成火焰温度降低的火焰。
2.权利要求1的方法，包括采用膜材料分离空气，并将氧化剂通入炉中。
3.权利要求1的方法，包括使燃料物流以离氧化剂物流一定距离通过，致使氧化剂物流在燃烧之前与炉气的循环流混合。
4.权利要求1的方法，包括氧化剂物流通过炉顶，而燃料物流通过炉的至少一侧壁。
5.权利要求1的方法，还包括该炉气与氧化剂在混合区混合，以便在燃料混合形成火焰之前产生稀释的氧化剂-炉气混合物。
6.权利要求1的方法，还包括该炉气和燃料物流的混合，以便在与氧化剂混合形成火焰之前产生稀释的燃料-炉气混合物。
7.一种在具有多孔壁的炉中进行燃烧的方法，它包括:
a)提供含有炉气气氛的燃烧区；
b)低速燃料物流通过多孔壁的至少一个燃料喷入侧喷入燃烧区，其中所述燃料物流以比流量低于182.9m3/hr/m2通过燃料喷入侧；
c)氧化剂物流通过至少一氧化剂喷入侧通向燃烧区的燃料喷入侧；和
d)稀释燃料和氧化剂混合物的混合形成火焰温度降低的火焰。
8.权利要求7的方法，包括氧化剂物流以离燃料物流一定距离通过，致使燃料物流在燃烧之前与炉气的循环流混合。
9.权利要求7的方法，包括燃料物流通过炉顶，氧化剂物流通过炉的至少一个侧壁。
10.权利要求7的方法，还包括该炉气在混合区与氧化剂物流的混合，以便在燃料混合形成火焰之前产生稀释的氧化剂-炉气混合物。
11.权利要求7的方法，还包括该炉气与燃料物流的混合，以便在与氧化剂混合形成火焰之前产生稀释的燃料-炉气混合物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7168269B2 (en) * 1999-08-16 2007-01-30 The Boc Group, Inc. Gas injection for glass melting furnace to reduce refractory degradation
US6699029B2 (en) 2001-01-11 2004-03-02 Praxair Technology, Inc. Oxygen enhanced switching to combustion of lower rank fuels
US20020127505A1 (en) 2001-01-11 2002-09-12 Hisashi Kobayashi Oxygen enhanced low nox combustion
US6699030B2 (en) 2001-01-11 2004-03-02 Praxair Technology, Inc. Combustion in a multiburner furnace with selective flow of oxygen
US6702569B2 (en) 2001-01-11 2004-03-09 Praxair Technology, Inc. Enhancing SNCR-aided combustion with oxygen addition
US6699031B2 (en) 2001-01-11 2004-03-02 Praxair Technology, Inc. NOx reduction in combustion with concentrated coal streams and oxygen injection
PL212230B1 (pl) * 2002-05-15 2012-08-31 Praxair Technology Inc Sposób spalania paliw węglowodorowych
EP1504219B1 (en) 2002-05-15 2016-08-10 Praxair Technology, Inc. Combustion with reduced carbon in the ash
US20070231761A1 (en) * 2006-04-03 2007-10-04 Lee Rosen Integration of oxy-fuel and air-fuel combustion
WO2016141362A1 (en) * 2015-03-04 2016-09-09 Clearsign Combustion Corporation BURNER WITH REDUCED NOx OUTPUT FROM A NITROGEN-CONTAINING FUEL
CN105258111B (zh) * 2015-10-22 2017-07-25 太原理工大学 多孔壁风耦合空气分级的煤粉燃烧炉

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US494365A (en) * 1893-03-28 Machine for attaching sweats and bands to hats
GB1365675A (en) * 1970-09-10 1974-09-04 British Ceramic Service Co Ltd Method and means for controlling heat transfer through a structu re

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1183569A (fr) * 1957-09-30 1959-07-09 Siderurgie Fse Inst Rech Pièces poreuses en béton pour insufflation dirigée d'un fluide
US3840344A (en) 1972-06-06 1974-10-08 Chemothermic Ind Inc Carbon black production
US4162187A (en) * 1974-05-09 1979-07-24 The Mead Corporation Process for production of sodium thiosulfate and sodium hydroxide
GB2206575B (en) * 1987-07-09 1992-01-02 Glaverbel Spherulizing furnace and process of manufacturing vitreous beads
US4948365A (en) * 1989-05-24 1990-08-14 Zond Systems, Inc. High-temperature, gas-burning furnace
US5076779A (en) * 1991-04-12 1991-12-31 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Segregated zoning combustion
JP2774918B2 (ja) * 1993-04-30 1998-07-09 品川白煉瓦株式会社 焼却炉側壁構造
US5458672A (en) * 1994-06-06 1995-10-17 Praxair Technology, Inc. Combustion of sulfur released from sulfur bearing materials
US5609481A (en) 1995-06-13 1997-03-11 Praxair Technology, Inc. Direct-fired stratified atmosphere furnace system
ATE191552T1 (de) * 1995-07-20 2000-04-15 Karlsruhe Forschzent Verfahren zur verbrennung von thermisch zu behandelnden stoffen
DE19636588A1 (de) * 1996-09-10 1998-03-12 Lottermoser Manfred Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern aus Sinterglas
US6231641B1 (en) * 1998-02-12 2001-05-15 Kennecott Utah Copper Corporation Enhanced phase interaction at the interface of molten slag and blister copper, and an apparatus for promoting same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US494365A (en) * 1893-03-28 Machine for attaching sweats and bands to hats
GB1365675A (en) * 1970-09-10 1974-09-04 British Ceramic Service Co Ltd Method and means for controlling heat transfer through a structu re

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