CN101424404A

CN101424404A - 燃烧器系统和用于减少NOx排放量的燃烧器的运行方法

Info

Publication number: CN101424404A
Application number: CNA2008101799919A
Authority: CN
Inventors: X·J·李; A·G·斯拉夫科夫; R·J·亨德肖特
Original assignee: Air Products and Chemicals Inc
Current assignee: Air Products and Chemicals Inc
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2009-05-06
Also published as: US7632090B2; US20090111064A1; CA2641664A1

Abstract

一种燃烧器系统和用于减少NOx排放的燃烧器的运行方法。燃烧器系统包括火焰稳定器，至少一个燃料分级喷枪，控制阀，温度传感器和控制器。根据炉温和/或炉生产率控制供应到火焰稳定器的燃料数量相对于供应到燃料分级喷枪的燃料数量。

Description

燃烧器系统和用于减少NOx排放量的燃烧器的运行方法

技术领域

本发明涉及一种气体燃料燃烧器系统和用于过程加热的方法。更特别地，本发明涉及一种燃烧器系统和用于减少氮氧化物(NOx)排放的燃烧器的运行方法。

背景技术

能源消耗量大的工业在符合NOx排放方面面临更大的挑战。由于清洁燃烧和低总排放，天然气通常用作燃料。工业燃烧器厂商改进了燃烧器设备设计，以便产生非常低的NOx排放，并将它们总称为“低NOx燃烧器(LNBs)”或各种商业名称。LNBs用于各种工业，包括公用设施、焚化、精炼厂、化学加工、发电、纸、食品、橡胶等等。

氮氧化物是从燃烧过程排放的主要空气污染物之一。NOx排放已经确定为促进了环境的破坏，特别的是大气质量的破坏，烟雾(低能见度)和酸雨的形成。因此，正在通过各种政府机构强加空气质量标准，其限制排放到大气中的NOx气体的数量。

一些用在这些工业中的低NOx燃烧器利用燃料分级作为减少NOx的方法。通过逐渐地增加燃料到火焰，火焰温度可以保持更低，从而限制NOx的形成。许多这种具有燃料分级喷枪的低NOx燃烧器还具有火焰稳定器。火焰稳定器保证主火焰不熄灭。如果不稳定燃烧，引入燃料和氧化剂进入炉可能导致严重的安全问题。

这种带有火焰稳定器和燃料分级喷枪的燃烧器，已经设计用于通过适合的孔口向火焰稳定器和燃料分级喷枪提供固定比例的燃料。孔口这样设定尺寸，以便提供适合范围的成比例的燃料数量，包括启动和生产率的改变。在火焰稳定器和燃料分级喷枪之间分离的相对燃料在现有技术燃烧器中是固定的。

发明内容

本发明涉及一种燃烧器系统和用于减少NOx排放的燃烧器的运行方法。

发明人已经指出，与用于燃烧器的总燃烧率的部分相比，相对于燃料分级喷枪不成比例的NOx数量在火焰稳定器中产生，并且发明人已经指出通过改变到火焰稳定器的燃料数量，可以减少NOx排放同时仍然维持火焰稳定性。已经发现火焰稳定器对比燃料分级喷枪的燃料的固定比例对于减少NOx排放是有害的。

燃烧器系统包括：火焰稳定器；氧化剂气体供应导管，用于引导氧化剂气体通过或环绕火焰稳定器进入炉；火焰稳定器燃料供应导管，用于引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；至少一个燃料分级喷枪，用于引导第一燃料进入炉；控制阀，用于调整通过火焰稳定器燃料供应导管的第一燃料的流率，控制阀位于火焰稳定器的上游，但不位于至少一个燃料分级喷枪的上游；温度传感器，用于监控炉温；和，与温度传感器信号连通和与控制阀信号连通的控制器，控制器用于接收与炉温相应的第一信号和传送用于调整控制阀的第二信号。

燃烧器系统可以进一步包括燃料启动喷枪，用于引导第一燃料进入炉。燃烧器系统可以进一步包括至少一个阀，用于交替地引导第一燃料到燃料启动喷枪或至少一个燃料分级喷枪。

火焰稳定器可以是基于流体的火焰稳定器。火焰稳定器可以是火焰维持器(flame holder)。火焰稳定器可以是旋流器。

燃烧器系统也可以包括火焰探测器以便观察在火焰稳定器中的火焰。

运行燃烧器的方法，燃烧器具有至少一个燃料分级喷枪和火焰稳定器，包括：监控炉温；引导氧化剂气体通过或环绕火焰稳定器进入炉；当炉温小于预定的温度时，引导第一燃料的第一体积V₁在第一时间周期时通过或环绕火焰稳定器进入炉；在第一时间周期时，引导第一燃料的第二体积V₂通过燃料启动喷枪和至少一个燃料分级喷枪中的至少一个进入炉；当处于第一炉生产率R₁并响应于超过预定温度的炉温，在第二时间周期以第一燃料的第一流率F₁引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；和在第二时间周期时，以第一燃料的第二流率F₂引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪；其中

0 < \frac{F_{1}}{F_{2}} < \frac{V_{1}}{V_{2}}

或

0 < \frac{F_{1}}{F_{2}} < 0.9 \times \frac{V_{1}}{V_{2}}

或

0 < \frac{F_{1}}{F_{2}} < 0.75 \times \frac{V_{1}}{V_{2}} .

预定温度可以是第一燃料和氧化剂气体的混合物的自燃温度或更高。

方法可以进一步包括：在第一时间周期时，在通过至少一个燃料分级喷枪引导第一燃料进入炉之前混合第一燃料与第二燃料；和在第二时间周期时，在通过至少一个燃料分级喷枪引导第一燃料进入炉之前混合第一燃料与第二燃料。预定温度可以是第一燃料、第二燃料和氧化剂气体混合物的自燃温度或更高。

第二燃料的高发热值可以小于第一燃料的高发热值。

炉温可以是炉壁温度。炉温可以是炉废气温度。炉温可以是通过将环绕炉放置的温度传感器读出的两个或更多温度传感器读数进行平均而确定的平均炉温。

方法可以进一步包括：当处于第二炉生产率R₂时，在第三时间周期以第三流率F₃引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；和在第三时间周期时，以第四流率F₄引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪进入炉；其中

R₁<R₂和

0 < \frac{F_{3}}{F_{4}} < \frac{F_{1}}{F_{2}}

或

0 < \frac{F_{3}}{F_{4}} < 0.9 \times \frac{F_{1}}{F_{2}}

或

0 < \frac{F_{3}}{F_{4}} < 0.75 \times \frac{F_{1}}{F_{2}} .

在另一个实施例中，用于具有火焰稳定器和至少一个燃料分级喷枪的燃烧器的运行方法，包括：引导氧化剂气体通过或环绕火焰稳定器进入炉；当处于第一炉生产率R₁时，在第一持续时间以第一流率G₁引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；在第一持续时间时，以第二流率G₂引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪进入炉；当处于第二炉生产率R₂时，在第二持续时间时以第三流率G₃引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；在第二持续时间时，以第四流率G₄引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪；其中

R₁<R₂和

0 < \frac{G_{3}}{G_{4}} < \frac{G_{1}}{G_{2}}

或

0 < \frac{G_{3}}{G_{4}} < 0.9 \times \frac{G_{1}}{G_{2}}

或

0 < \frac{G_{3}}{G_{4}} < 0.75 \times \frac{G_{1}}{G_{2}} .

附图说明

图1示出了具有火焰稳定器和至少一个燃料分级喷枪的燃烧器系统。

图2是NOx排放浓度对比燃料稳定器的燃料与燃料分级喷枪的燃料的比率的图表。

具体实施方式

当应用于本发明说明书和权利要求中描述的实施例的任何特征中时，在此使用的不定冠词“一(a、an)”的意思是一个或多个。使用“一(a、an)”不意味着限于单个特征，除非这种限定特别声明。在单数或复数名词或名词短语之前的定冠词“这(the)”表示特殊指定的特征或多个特殊指定的特征，并且根据它所用的上下文可以有单数或复数含义。形容词“任何(any)”意思是一个、一些、或所有不加区别的任何数量。

为了简单和清楚的目的，省略了公知的装置、线路和方法的详细说明，以便因为不必要细节而妨碍本发明的描述。

本发明涉及燃烧器和用于减少NOx排放的燃烧器的运行方法。

参考图1，燃烧器系统1包括火焰稳定器90。火焰稳定器形成稳固火焰的旋涡。火焰稳定器可以是从火焰维持器、旋流器和基于流体的火焰稳定器的至少一个中选出。火焰稳定器可以包括来自一个或多个常规火焰维持器、常规旋流器和基于流体的火焰稳定器中的特征。

火焰稳定器可以是本领域已知的所谓火焰维持器，其中旋涡在非流线形体的尾迹中形成。火焰维持器可以位于氧化剂气体或燃烧空气流的中心。火焰维持器在其内可以具有孔，在孔中燃料和/或氧化剂气体流过火焰维持器。火焰维持器可以构造为在其内没有孔，从而燃料和/或氧化剂气体环绕火焰维持器流动。

火焰稳定器可以是燃烧领域已知的常规旋流器。美国专利6,089,170A公开了用作火焰稳定器的旋流器。

火焰稳定器可以是基于流体的火焰稳定器，如美国专利6,773,256描述的。基于流体的火焰稳定器可以是任何装置，其中一个或多个流体以不同流体速度通过至少两个喷嘴被引入导管，并且由于流体速度的不同，顺气流方向(stream-wise)涡流(旋涡)在管内形成。基于流体的火焰稳定器也称为大规模涡流(LSV)装置。

图1示出的火焰稳定器90是基于流体的火焰稳定器。基于流体的火焰稳定器包括凹进在燃料导管40内部的内部氧化剂气体导管10，燃料导管40进一步凹进在外部氧化剂气体导管20内部。

作为在此使用的，导管是传送物质的任何管(pipe)、管子(tube)、管道(conduit)或通道(channel)。导管可以具有环形断面。

燃烧器进一步包括氧化剂气体供应导管25，用于引导氧化剂气体通过或环绕火焰稳定器进入炉。氧化剂气体供应导管25供应外部氧化剂气体导管20和内部氧化剂气体导管10两者。

通过限定在外部氧化剂气体导管20和燃料导管40之间的环形通道传送氧化剂气体。也通过内部氧化剂气体导管10传送氧化剂气体。通过这两个通道传送的氧化剂气体可以是相同或不同的。通过外部环形通道传送的氧化剂气体的速度大于通过内部氧化剂气体导管10传送的氧化剂气体的速度，通过内部氧化剂气体导管10传送的氧化剂气体的速度又大于在燃料导管40中燃料的速度。由于在氧化剂和燃料之间速度的不匹配，产生了压力不平衡。这导致在外部氧化剂导管20中的下游产生顺气流方向涡流。该顺气流方向涡流起稳定火焰的作用。

尽管燃烧器系统被描述为带有基于流体的火焰稳定器，也可以使用火焰维持器(没有示出)或旋流器(没有示出)。本领域技术人员可以容易地不用过度试验就用火焰维持器和/或旋流器替换图1示出的基于流体的火焰稳定器。

参考图1，燃烧器系统1还包括火焰稳定器燃料供应导管45，用于引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉。火焰稳定器燃料供应导管45与火焰稳定器的燃料导管40流体连通。

如图1所示，燃烧器系统还包括至少一个燃料分级喷枪30，用于引导第一燃料进入炉。图1示出了两个燃料分级喷枪30，然而，根据需要可以使用任何数量的燃料分级喷枪。燃料分级喷枪定义为用于在火焰稳定器的下游并且相距任何氧化剂喷嘴一定距离引导燃料进入炉的任何导管。燃料分级喷枪增加燃料到火焰底部下游的火焰中。燃料分级喷枪的目的在于以分级方式逐渐地增加燃料到火焰中。由此为术语“燃料分级喷枪”。如图1所示，燃料分级喷枪30设置在氧化剂流外的炉壁上，并且因此引导燃料到火焰底部下游。相比而言，燃料口引导燃料直接进入氧化剂流。

如图1所示，燃烧器系统可以选择性地包括燃料启动喷枪15，用于引导第一燃料进入炉。阀50可以用于交替地引导第一燃料到燃料启动喷枪或至少一个燃料分级喷枪30。

一个或多个阀(没有示出)可以用于调节供应到燃料分级喷枪30的第一燃料流率。可选择地，固定孔口可以用于调节供应到燃料分级喷枪30的第一燃料流量。

燃料分级喷枪30可以用于引导第一燃料和第二燃料的混合物。可选择地，燃料分级喷枪30可以用于只引导第一燃料，并且第二燃料分级喷枪(没有示出)可以用于只引导第二燃料。在可替换的例子中，燃料分级喷枪30引导第一燃料并且第二燃料分级喷枪(没有示出)引导第二燃料。

如图1所示，燃烧器系统1还包括控制阀60，用于调整第一燃料通过火焰稳定器燃料导管45的流率。控制阀60位于火焰稳定器90的上游，但不位于至少一个燃料分级喷枪30的上游。这样，可以从供应到至少一个燃料分级喷枪30的第一燃料独立地控制供应到火焰稳定器90的第一燃料。

燃烧器系统1还包括温度传感器80，用于监控炉温。炉温可以是图1描述的炉壁温度。炉温可以是炉废气温度或其它适合的温度。温度传感器可以是热电偶、光学高温计、真空高温计或其它任何本领域已知的用于测量温度的装置。

燃烧器系统1还包括与温度传感器80信号连通并与控制阀60信号连通的控制器70。控制器可以是可编程序逻辑控制器(PLC)、计算机等。控制器接收来自温度传感器80的相应于炉温的第一信号，并且传送第二信号用于调整控制阀60。信号连通可以是无线和/或硬线连接的。

尽管参考单个燃烧器进行了描述，也可以使用燃料集管，并使用阀控制通过燃料集管的流动。例如，阀50可以用于控制供应到多个燃烧器的多个燃料启动喷枪的第一燃料流量。阀50可以用于引导到多个燃烧器的至少一个燃料分级喷枪中的多个的流动。控制阀60可以用于控制到连接到多个火焰稳定器燃料导管的集管的流率，由此调整多个火焰稳定器燃料导管的流率。

本发明涉及一种运行燃烧器的方法，其中燃烧器具有至少一个燃料分级喷枪和火焰稳定器。方法将参考图1描述。

方法包括监控炉温。通过重复测量炉温实现监控。炉温可以是壁温、炉废气温度、火焰温度或其它与炉有关的适合的温度。如上所述，各种传感器可以用于测量炉温。如图1描述的，通过温度传感器80测量炉温。

方法还包括引导氧化剂气体通过或环绕火焰稳定器90进入炉。如图1所示，氧化剂气体通过外部氧化剂气体导管20和内部氧化剂气体导管10流过火焰稳定器90。

如使用在此的，氧化剂气体是任何含氧的气体。氧化剂气体可以是空气。氧化剂气体可以是氧浓度大于空气、达到30体积％氧气的富氧空气。氧化剂气体可以是氧浓度小于空气、降至15体积％氧气的贫氧空气。氧化剂气体可以是85体积％到100体积％浓度的工业氧气。氧化剂气体可以被预热。

方法进一步包括：当炉温小于预定温度时，在第一时间周期引导第一燃料的第一体积V₁通过或环绕火焰稳定器90进入炉。以常规方式通过将流率作为整个所需时间周期(在此是第一时间周期)的时间函数而积分来计算体积。

当炉温小于预定温度时，第一时间周期可以是启动时间的至少一部分。第一时间周期可以是任何选择的时间长度。在第一时间周期时流率可以是常量或变量。

预定温度可以是任何选定的温度。预定温度可以是在燃烧器中第一燃料和氧化剂气体混合物的自燃温度或更高。预定温度可以选择高于燃料和氧化剂的自燃温度以提供适合的安全边际。

当炉温小于预定温度时，通过或环绕火焰稳定器的流率可以改变。当炉温小于预定温度时，在至少部分时间内通过或环绕火焰稳定器的流率可以是固定的。

第一燃料可以包含天然气、精炼厂尾气、变压吸附器吹扫气、炼油厂燃料气体或其它适合的燃料中的一种或多种。第一燃料可以是来自多种燃料源的燃料混合物。

方法进一步包括：在第一时间周期时，引导第一燃料的第二体积V₂通过燃料启动喷枪15和至少一个燃料分级喷枪30中的至少一个进入炉。体积V₂相当于通过所有至少一个燃料分级喷枪30的总体积。在相同的第一时间周期时，通过或环绕火焰稳定器90引导燃料的第一体积V₁，并且通过至少一个燃料分级喷枪30引导第一燃料的第二体积V₂。如果第一燃料与第二燃料混合，第一燃料的第二体积V₂就是第一燃料的体积，而不包括第二燃料的体积。

在第一时间周期时，最初可以引导第一燃料通过启动喷枪15。随后在第一时间周期时，可以通过至少一个燃料分级喷枪30引导第一燃料。阀50可以用于引导第一燃料通过启动喷枪15和至少一个燃料分级喷枪30的任何一个或两者。

可选择地，在整个第一时间周期时，可以引导第一燃料通过启动喷枪15。

在另一个替换的例子中，可以引导第一燃料的第二体积V₂通过启动喷枪15和至少一个燃料分级喷枪30两者。

第二燃料的高发热值可以小于第一燃料的高发热值。第二燃料可以是低值燃料，例如变压吸附器吹扫气，并且第一燃料可以是所谓的修整燃料(trim fuel)，可以是天然气。

方法进一步包括，在第二时间周期时，以第一燃料的第一流率F₁引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器90进入炉。在第二时间周期时，炉处于第一炉生产率R₁，并且炉温大于预定温度。

炉子生产率是通过炉产生的产品的生产率，例如用于重整炉的氢生产率或用于锅炉的蒸汽生产率。

方法进一步包括，在第二时间周期时，以第一燃料的第二流率F₂引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪30。

根据方法，

0 < \frac{F_{1}}{F_{2}} < \frac{V_{1}}{V_{2}} .

这意味着，在第二时间周期时，第一燃料通过或环绕火焰稳定器的流率与第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪的流率的比率，小于在第一时间周期时，第一燃料通过或环绕火焰稳定器的平均时间流率与第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪的平均时间流率的比率。平均时间流率是在时间周期内传送的总体积除以时间周期值。高于预定温度，引导到燃料稳定器的第一燃料与引导到至少一个燃料分级喷枪的第一燃料的比率减少。发明人发现通过减少到火焰稳定器的第一燃料的相对量，减少了NOx排放。发明人还发现高于预定温度，例如自燃温度，不需要供应到火焰稳定器的第一燃料的更高的流率。

可以减小比率到不同程度，例如，

0 < \frac{F_{1}}{F_{2}} < 0.9 \times \frac{V_{1}}{V_{2}}

或

0 < \frac{F_{1}}{F_{2}} < 0.75 \times \frac{V_{1}}{V_{2}} .

可以根据火焰的稳定性减小比率，其可以取决于火焰稳定器并可以用有限的试验确定。

方法进一步可以包括，在第一时间周期时，在引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪30进入炉之前，混合第一燃料与第二燃料，并且，在第二时间周期时，在引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪30进入炉之前，混合第一燃料与第二燃料。如图1描述的，可选择的第二燃料可以在引导产生的混合物通过至少一个燃料分级喷枪30之前与第一燃料混合。

如果使用第二燃料，预定温度可以是对于第一燃料、第二燃料和氧化剂气体的混合物的自燃温度或更高。

方法还可以用于改变生产率。方法进一步可以包括，在第三时间周期时，以第三流率F₃引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器90进入炉，并以第四流率F₄引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪30进入炉。在第三时间周期时，炉处于第二炉子生产率R₂，并且炉温大于预定温度。

根据方法

0 < \frac{F_{3}}{F_{4}} < \frac{F_{1}}{F_{2}}

或R₁<R₂。

当炉的生产率增加，供应到火焰稳定器90的第一燃料的相对量减小，因此提供了用于火焰稳定的第一燃料的足够数量，同时限定NOx排放。比率

可以减少到不同程度，例如，

0 < \frac{F_{3}}{F_{4}} < 0.9 \times \frac{F_{1}}{F_{2}}

或

0 < \frac{F_{3}}{F_{4}} < 0.75 \times \frac{F_{1}}{F_{2}} .

根据火焰的稳定性，可以减小比率，其可以取决于火焰稳定器，并且不用过度试验就可以确定。对于两个生产率供应到火焰稳定器的流率可以是相同的，同时为了更高的生产率可以增加供应到至少一个燃料分级喷枪30的流率。

参考图1描述方法的另一个实施例。在这个实施例中，燃烧器的运行方法包括：引导氧化剂气体通过或环绕火焰稳定器90进入炉。依据这种实施例的方法进一步包括：在第一持续时间，当处于第一炉生产率R₁时，以第一流率G₁引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器90进入炉，并且以第二流率G₂引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪30进入炉。依据这种实施例的方法进一步包括：在第二持续时间，当处于第二炉生产率R₂时，在第二持续时间以第三流率G₃引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器90进入炉，并且以第四流率G₄引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪30进入炉。

依据这种实施例的方法

0 < \frac{G_{3}}{G_{4}} < \frac{G_{1}}{G_{2}}

和R₁<R₂。

比率

可以减少到不同程度，例如，

0 < \frac{G_{3}}{G_{4}} < 0.9 \times \frac{G_{1}}{G_{2}}

或

0 < \frac{G_{3}}{G_{4}} < 0.75 \times \frac{G_{1}}{G_{2}} .

根据火焰的稳定性，可以减小比率，其可以取决于火焰稳定器并可以不用过度的试验就确定。

示例

进行实验旨在示出供应到火焰稳定器的燃料与供应到分级喷枪的燃料的比率。燃烧器包括如图1示意性所示的基于流体的火焰稳定器。燃烧器的燃料是天然气。

图2是Nox排放作为供应到火焰稳定器的燃料与供应到燃料分级喷枪的燃料的比率的函数的图表。每个实验的总燃烧率大约是1.4MW。单独的集管用于供应燃料到火焰稳定器和分级喷枪。阀用于改变供应到火焰稳定器和燃料分级喷枪的燃料比率。过剩氧气百分比大约固定地维持在2体积％过剩氧气。

每个实验都观察到稳定火焰。数据清楚地表明，当供应到火焰稳定器的燃料数量减小，烟气中的NOx浓度减小。

Claims

1、一种运行燃烧器的方法，燃烧器具有至少一个燃料分级喷枪和火焰稳定器，该方法包括：

监控炉温；

引导氧化剂气体通过或环绕火焰稳定器进入炉；

当炉温小于预定的温度时，在第一时间周期时引导第一燃料的第一体积V₁通过或环绕火焰稳定器进入炉；

在第一时间周期时，引导第一燃料的第二体积V₂通过燃料启动喷枪和至少一个燃料分级喷枪中的至少一个进入炉；

当处于第一炉生产率R₁并响应于超过预定温度的炉温，在第二时间周期以第一燃料的第一流率F₁引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；和

在第二时间周期时，以第一燃料的第二流率F₂引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪；

其中，

0 < \frac{F_{1}}{F_{2}} < \frac{V_{1}}{V_{2}} .

2、如权利要求1的方法，其中预定温度是第一燃料和氧化剂气体的混合物的自燃温度或更高。

3、如权利要求1的方法，进一步包括：

在第一时间周期时，在通过至少一个燃料分级喷枪引导第一燃料进入炉之前将第二燃料与第一燃料混合；和

在第二时间周期时，在通过至少一个燃料分级喷枪引导第一燃料进入炉之前将第二燃料与第一燃料混合。

4、如权利要求3的方法，其中预定温度是第一燃料、第二燃料和氧化剂气体的混合物的自燃温度或更高。

5、如权利要求3的方法，其中第二燃料的高发热值小于第一燃料的高发热值。

6、如权利要求1的方法，其中

0 < \frac{F_{1}}{F_{2}} < 0.9 \times \frac{V_{1}}{V_{2}} .

7、如权利要求1的方法，其中

0 < \frac{F_{1}}{F_{2}} < 0.75 \times \frac{V_{1}}{V_{2}} .

8、如权利要求1的方法，其中炉温是炉壁温度。

9、如权利要求1的方法，其中炉温是炉膛废气温度。

10、如权利要求1的方法，进一步包括：

当处于第二炉生产率R₂时，在第三时间周期以第三流率F₃引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；和

在第三时间周期时，以第四流率F₄引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪进入炉；其中

0 < \frac{F_{3}}{F_{4}} < \frac{F_{1}}{F_{2}}

和R₁<R₂。

11、如权利要求10的方法，其中

0 < \frac{F_{3}}{F_{4}} < 0.9 \times \frac{F_{1}}{F_{2}} .

12、如权利要求10的方法，其中

0 < \frac{F_{3}}{F_{4}} < 0.75 \times \frac{F_{1}}{F_{2}} .

13、一种运行燃烧器的方法，燃烧器具有至少一个燃料分级喷枪和火焰稳定器，方法包括：

引导氧化剂气体通过或环绕火焰稳定器进入炉；

当处于第一炉生产率R₁时，在第一持续时间以第一流率G₁引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；

在第一持续时间时，以第二流率G₂引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪进入炉；

当处于第二炉生产率R₂时，在第二持续时间时以第三流率G₃引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；

在第二持续时间时，以第四流率G₄引导第一燃料通过至少一个燃料分级喷枪进入炉；

其中

0 < \frac{G_{3}}{G_{4}} < \frac{G_{1}}{G_{2}}

和R₁<R₂。

14、如权利要求13的方法，其中

0 < \frac{G_{3}}{G_{4}} < 0.9 \times \frac{G_{1}}{G_{2}}

15、如权利要求13的方法，其中

0 < \frac{G_{3}}{G_{4}} < 0.75 \times \frac{G_{1}}{G_{2}}

16、一种燃烧器系统，包括：

火焰稳定器；

氧化剂气体供应导管，用于引导氧化剂气体通过或环绕火焰稳定器进入炉；

火焰稳定器燃料供应导管，用于引导第一燃料通过或环绕火焰稳定器进入炉；

至少一个燃料分级喷枪，用于引导第一燃料进入炉；

控制阀，用于调整通过火焰稳定器燃料供应导管的第一燃料的流率，控制阀位于火焰稳定器的上游，但不位于至少一个燃料分级喷枪的上游；

温度传感器，用于监控炉温；和

与温度传感器信号连通和与控制阀信号连通的控制器，控制器用于接收与炉温相应的第一信号和响应第一信号传送用于调整控制阀的第二信号。

17、如权利要求16的燃烧器系统，进一步包括燃料启动喷枪，用于引导第一燃料进入炉。

18、如权利要求17的燃烧器系统，进一步包括至少一个阀，用于交替地引导第一燃料到燃料启动喷枪或至少一个燃料分级喷枪。

19、如权利要求16的燃烧器系统，其中火焰稳定器是基于流体的火焰稳定器。

20、如权利要求16的燃烧器系统，其中火焰稳定器是火焰维持器。