CN102369393A - 浸没燃烧式燃烧器 - Google Patents

浸没燃烧式燃烧器 Download PDF

Info

Publication number
CN102369393A
CN102369393A CN2009801414514A CN200980141451A CN102369393A CN 102369393 A CN102369393 A CN 102369393A CN 2009801414514 A CN2009801414514 A CN 2009801414514A CN 200980141451 A CN200980141451 A CN 200980141451A CN 102369393 A CN102369393 A CN 102369393A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nozzle
pipe
burner apparatus
vertical hole
burner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801414514A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102369393B (zh
Inventor
C·R·考勒斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN102369393A publication Critical patent/CN102369393A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102369393B publication Critical patent/CN102369393B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
    • F24H1/205—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes with furnace tubes
    • F24H1/206—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes with furnace tubes with submerged combustion chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C03B5/2353—Heating the glass by combustion with pure oxygen or oxygen-enriched air, e.g. using oxy-fuel burners or oxygen lances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C03B5/2356—Submerged heating, e.g. by using heat pipes, hot gas or submerged combustion burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • F23C3/004—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for submerged combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08—Disposition of burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78—Cooling burner parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/20—Arrangements of heating devices
    • F27B3/205—Burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001—Heating elements or systems
    • F27D99/0033—Heating elements or systems using burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2211/00—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces
    • C03B2211/20—Submerged gas heating
    • C03B2211/22—Submerged gas heating by direct combustion in the melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2211/00—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces
    • C03B2211/20—Submerged gas heating
    • C03B2211/22—Submerged gas heating by direct combustion in the melt
    • C03B2211/23—Submerged gas heating by direct combustion in the melt using oxygen, i.e. pure oxygen or oxygen-enriched air
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Gas Burners (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

一种包括第一管和第二管的燃烧器设备，第一管具有第一纵向孔，第二管具有第二纵向孔。第二管设置在第一纵向孔内使得在第二管和第一管之间形成环形空间。燃烧器设备还包括喷嘴，喷嘴形成在第二管的头端处。多个侧孔形成在喷嘴内。各侧孔相对于喷嘴的纵向轴线向外倾斜并与第二纵向孔连通。

Description

浸没燃烧式燃烧器
本申请要求2008年10月13日提交的美国专利申请12/250,151的优先权。
技术领域
本发明一般涉及浸没燃烧式熔化。更具体来说，本发明涉及用于浸没燃烧式熔化的燃烧器。
背景技术
在浸没燃烧式熔化中，燃烧器用于将火焰注入熔融材料池中。火焰向上扩散穿过熔融池，携带热能以紧密地加热熔融池。在某些情况中，熔融池可在火焰注入熔融池的点处开始凝固。该凝固可朝向熔融池的顶表面向上延伸，形成称为“冷指”的现象。一旦在熔融池中形成冷指，其通常是不可逆的且经常需要重新开始熔化过程。
发明内容
一方面，本发明涉及一种燃烧器设备，该燃烧器设备包括第一管和第二管，第一管具有第一纵向孔，第二管具有第二纵向孔。第二管设置在第一纵向孔内使得在第二管和第一管之间形成环形空间。燃烧器设备还包括喷嘴，喷嘴形成在第二管的头端处。喷嘴包括形成在其中的多个侧孔。侧孔相对于喷嘴的纵向轴线向外倾斜并与第二纵向孔连通。
另一方面，本发明涉及一种浸没燃烧式熔化设备，该设备包括用于容纳熔融池的熔化室。熔化室具有形成在其壁中的注孔。如上所述的燃烧器定位在注孔处以将火焰注入到熔化室内。
本发明的其它特征和优点从所附权利要求和以下说明将会显而易见。
附图说明
下面所述的附图示出本发明的典型实施例且不应认为是本发明范围的限制，因为本发明可允许其它等同有效的实施例。为了清晰和简明，附图不一定按比例，且附图中某些特征和某些视图可能以放大比例或示意的形式来示出。
图1示出燃烧器设备的垂直剖视图。
图2示出燃烧器设备的第二示例的垂直剖视图。
图3示出图1和2的燃烧器设备中喷嘴的放大、垂直剖视图。
图4A示出喷嘴的第二示例的垂直剖视图。
图4B示出喷嘴的第三示例的垂直剖视图。
图5示出图1和2中燃烧器设备的俯视图。
图6示出图1和2中燃烧器设备的具有中心定位夹具的内管。
图7示出包括图1或2的燃烧器设备的浸没燃烧式熔化系统。
具体实施方式
现在将参照如附图中所示的一些实施例来详细描述本发明。在实施例描述中，阐述了许多具体细节以便于提供对本发明的透彻理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，没有部分或所有的这些具体细节也可实践本发明。在其它实例中，并未对公知特征和/或工艺步骤进行详细描述以使本发明更清楚。此外，用相同或同样的附图标记来识别相同或类似元件。
图1和2示出包括内管102和外管104的燃烧器设备100。内管102和外管104可由耐热材料制成，诸如不锈钢(例如304、312、或其它高温不锈钢)、奥氏体镍铬铁合金(例如因科镍合金
Figure BPA00001348849700021
)。外管104具有纵向孔106，内管102设置在该纵向孔106内。内管102还具有纵向孔108。通常，孔106的纵向轴线与孔108的纵向轴线重合，即外管104和内管102是同轴或同心的。内管102的外直径小于孔106的内直径，导致了在外管104与内管102之间的环形空间110。在燃烧器设备100的运行过程中，可将气体(例如燃油和氧化剂)供应到环形空间110和孔108。通常，孔108中的气体不同于环形空间110中的气体。例如，孔108流入天然气，而环形空间110流入氧气，或反之。内管102的头端113包括喷嘴126。在图1所示示例中，喷嘴126相对于燃烧器设备100的顶表面115凹进。喷嘴126上方空间112形成燃烧室112，从孔108和环形空间110来的气体在燃烧室112内混合并燃烧。在图2所示示例中，喷嘴126与燃烧器设备100的顶表面115平齐或大致平齐。因此，孔108和环形空间110内的气体的会聚和燃烧发生在燃烧器设备100外。回到图1，形成燃烧室112的壁127的角部可以是如所示的硬角，但更经常是倒角或圆角的。
参照图1和2，内管102具有闭合底端114，在这些实施例中，该闭合底端114密封孔108的底部。在底端114附近，内管102包括端口116，端口116与孔108连通。例如燃料源的外部气源(未示出)可连接到端口116以将气体供应到孔108。在其它实施例中，闭合底端114可包括用于将气体引入孔108的端口。外管104具有局部闭合底端118，该底端118具有用于接纳内管102的开口120。底端118通过在外管104和内管102之间延伸来密封环形空间110的底部。在图1和2的示例中，包括端口116的内管102的底部122延伸到外管104的底端118下方。内管102能够相对于开口120滑动，因此可调整内管102相对于外管104的位置，例如，为了控制燃烧室112的大小。在底端118附近，外管104包括端口124，端口124与环形空间110连通。例如氧气源的外部气源(未示出)可连接到端口124以将气体供应到环形空间110。替代地，底端118可包括用于将气体引入孔108的端口。
参照图3，喷嘴126(形成在图1和2中内管102的头端处)包括喷嘴本体128，喷嘴本体128具有中心孔130和侧孔132。孔132称为“侧”孔，因为它们从喷嘴本体128的中心偏移。侧孔132设置在喷嘴本体128内，用于气体流动。在一实施例中，中心孔130也设置在喷嘴本体128内，用于气体流动。在其它实施例中，中心孔130可以没有或塞住(如图4B所示)，只剩下侧孔132用于气体流动。当中心孔130在喷嘴本体128内时，其可用作用于气体流动的开口或用作用于诸如UV安全传感器的仪器的插孔或通道。参照图5，各侧孔132绕喷嘴本体128的中心129分布。在示出的实施例中，各侧孔132通常与喷嘴本体128的中心129等距。在另一实施例中，各侧孔132可不与喷嘴本体128的中心129等距(例如，见图4B，线Z表示喷嘴本体128的中心)。在图3、4A以及4B中，侧孔132相对于垂向(或喷嘴126的纵向轴线)Z倾斜。喷嘴126的纵向轴线沿从喷嘴本体128的入口面134延伸到喷嘴本体128的出口面136的方向并通常位于喷嘴126的中心。一实施例中，各侧孔132中每个和垂向Z之间的角度α可在约25°至65°范围内。另一实施例中，各侧孔132中每个和垂向Z之间的角度α可在约30°至60°范围内。又一实施例中，各侧孔132中每个和垂向Z之间的角度α可在约45°至50°范围内。图4A中示出的实施例中，侧孔132中每个和垂向Z之间的角度α是45°或约45°。各侧壁132可以以相对于垂向Z成相同或不同的角度倾斜。
喷嘴本体128的入口面134面向孔108，而喷嘴本体128的出口面136面向内管102的外部。图3和4A中，中心孔130从入口面134延伸到喷嘴本体128的出口面136并与孔108连通。在图3、4A以及4B中，侧孔132从入口面134延伸到出口面136并也在入口面134处与孔108连通。在喷嘴本体128的出口面136处，侧孔132和中心孔130可具有任何所需的形状，诸如圆形，方形、矩形或椭圆形。一实施例中，如在图5中更清楚地示出的，侧孔132在出口面136处以细长形状(例如椭圆)终止以减少或消除出口面136过热。参照图3、4A以及4B，图中侧孔132横截面是圆形的(或具有任何其它非细长横截面，例如方形)，出口面136处的细长形状可通过使包括侧孔132的出口面136的部分135倾斜于(即，非平行或垂直)侧孔132的纵向轴线L来实现。一实施例中，部分135可做成相对于垂向Z(或喷嘴126的纵向轴线)成水平或大致水平来实现出口面136处侧孔132的细长形状。
回到图1和2，环形空间110的横截面流动面积和喷嘴126的横截面流动面积应选择成使得环形空间110内的压力与孔108内的压力相等或大致相等。例如，当内管102承载天然气而环形空间110承载氧气时，环形空间110的横截面流动面积可约为喷嘴126的横截面面积的两倍以实现上述的压力相等。如果存在且用作用于气体流动的开口，则喷嘴126的横截面流动面积由侧孔132的横截面流动面积和中心孔130的横截面流动面积组合而确定。
侧孔132用于横向扩大从喷嘴126流出的流体。在喷嘴126的出口136处，扩大的流体与从环形空间110来的流体组合致使扩大火焰。由燃烧器设备100产生的火焰可通过在喷嘴126的外部设置隆起138来变得更宽。隆起138在喷嘴126的外部处扩散流体。隆起138可形成在喷嘴126上或附连到喷嘴126。一实施例中，如图5中更清楚所示的，安装在喷嘴126上的多边形凸缘140的角部用作隆起138。角部138可以是尖的或倒圆角的。回到图1和2，隆起138可以与喷嘴126的出口面136的外边缘平齐或大致平齐，使得由隆起提供的流体扩散基本足够使得喷嘴126的出口面136对由燃烧器设备100产生的火焰的质量具有效果。如上所述，喷嘴126允许短的、宽的火焰由燃烧器设备100产生。当燃烧器设备100用在浸没燃烧式熔化时，该短的、宽的火焰可有助于消除或减少冷指的出现。不过多地扩散燃烧器的火焰，从而不在火焰的中心处形成低压区域是重要的。火焰的扩散至少部分地由侧孔132的大小和角度、中心孔(如果有中心孔的话)的大小、以及隆起(如果有隆起的话)的大小和定位来确定。
回到图1和2，为提供和维持对称火焰，内管102较佳地在外管104的纵向孔106内居中。这可通过一个或多个中心定位夹具142来实现，中心定位夹具142可联接到内管102的外部。较佳地，各中心定位夹具142相对坚硬以确保在燃烧器设备运行过程中，内管102相对于外管104维持固定在位置内。一示例中，如图6所示，每个中心定位夹具142可包括锥形狭槽144和可调整楔件146，锥形狭槽144形成在内管102上，可调整楔件146布置在锥形狭槽144内。如图5中更清楚所示的，中心定位夹具142绕内管102的周界布置以提供所需的中心定位功能。回到图1和2，可调整楔件146从内管102横向地向外延伸到外管104的内直径。除了将内管102在孔106内中心定位，可调整楔件146可用于确立和调整内管102相对于外管104的纵向位置。这种调整可用于控制燃烧室112的大小。可使用本领域中已知的用于将管状件在另一管状件内中心定位的其它类型的中心定位夹具。
冷却护套150围绕外管104，其又围绕内管102。冷却护套150可安装在外管104上。冷却护套150包括袋152，从而当冷却护套150安装在外管104上或相邻于外管104定位时，则在冷却护套150和外管104之间形成环形空间154。该环形空间154用作导管，在燃烧器设备100的运行过程中，冷却气体可通过该导管绕外管104循环。冷却护套150包括入口端口156和出口端口158，两者都与环形空间154连通。冷却护套150可包括设置在环形空间154内的环形分隔件155，环形分隔件155用于在环形空间154内产生入口流动路径160和出口流动路径162。入口流动路径160与入口端口156连通，而出口流动路径162与出口端口158连通。分隔件155可设置在环形空间154内使得入口流动路径160内的气体可流入出口流动路径162。该布置中，冷却气体通过入口端口156进入冷却护套150，通过入口流动路径160流入出口流动路径162，通过出口流动路径162流到出口端口158，然后流出冷却护套150。一示例中，入口流动路径160和出口流动路径162围绕外管104，入口流动路径160更接近于外管104。
参照图1和2，通过端口124将氧化剂164供应到环形空间110，而通过端口116将燃料166供应到孔108。燃料通过喷嘴126离开内管102并在环形空间110内与氧化剂混合以形成火焰(未示出)。燃烧器设备100运行时，通过端口156将冷却气体168供应到冷却护套150，而通过端口158将较暖的冷却气体170移出冷却护套150。在浸没燃烧式熔化中，燃烧器设备100的火焰注入到熔融池中。如果使用图1中所示的燃烧器设备100，则火焰形成在燃烧器内并然后注入到熔融池中。如果使用图2中所示的燃烧器设备100，则火焰形成在燃烧器外面。在该情况中，燃烧器设备可定位成使得火焰形成在熔融池内。如上所提到的，由燃烧器设备产生的短宽火焰可有助于减少或消除火焰注入熔融池的点处的凝固。这可最终帮助避免在熔融池中形成冷指。
图7示出包括含有熔融池的熔化室172的浸没燃烧式熔化设备171。熔化室172包括端口176，端口176用于将配合料从料斗175馈送入熔化室172。该配合料可以液态形式提供。熔化室172还包括端口168，废气通过端口168逸出熔化室172。熔化设备171还包括调节室180，调节室180通过流动通道182连接到熔化室172。来自熔融池164的熔融材料通过流动通道182从熔化室172流到调节室180并然后离开熔化设备171。注孔186形成在熔化室162的壁中。注孔176示出在熔化室172的底壁188中。在替代布置中，注孔176可设置在熔化室172的侧壁190中。注孔186可相对于熔化室172的壁呈垂直或倾斜的。燃烧器设备100布置在注孔186中以将火焰注入熔融池174。
燃烧器设备100可帮助防止在火焰注入熔融池174的点处凝固，并最终避免在熔融池174内形成冷指。冷指由燃烧器头上方的熔融池的深度和燃烧器头处气体的速率的组合引起。如果来自燃烧器头的火焰不能足够快地行进以在该区域(即燃烧器头上方)中燃烧，则在该区域中将没有热。结果，该区域被流过其的气体冷却并凝固成管状。当该凝固的融化物裂开，该管子通常看起来像手指，由此得来术语“冷指”。对于燃烧器设备100，侧孔(图1中132)将来自内管(图1中102)的部分气体转换成层流状态。这有助于推开燃烧室(即形成火焰的地方)。内管外面的隆起(图1中138)将来自外管的部分气体偏移。这也有助于推开燃烧室并降低燃烧室内气体速度。两个特性都促进气体的混合，更快地产生更多燃烧。
虽然已经关于有限数量的实施方式描述了本发明，但得益于此公开好处的本领域技术人员将能理解的是，可设计出不背离本文中所公开的本发明的范围的其它实施方式。因此，本发明的范围仅受所附权利要求限制。

Claims (20)

1.一种燃烧器设备，包括：
第一管，所述第一管具有第一纵向孔；
第二管，所述第二管具有第二纵向孔并设置在所述第一纵向孔内，使得在所述第二管与所述第一管之间形成环形空间；以及
喷嘴，所述喷嘴形成在所述第二管的头端处且包括形成在所述喷嘴内的多个侧孔，所述侧孔相对于所述喷嘴的纵向轴线向外倾斜并与所述第二纵向孔连通。
2.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，每个所述侧孔以相对于所述喷嘴的纵向轴线成25°至65°的角度向外倾斜。
3.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，所述喷嘴还包括形成在所述喷嘴中的中心孔，所述中心孔与所述第二纵向孔连通。
4.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，所述侧孔绕所述喷嘴的中心分布。
5.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，所述喷嘴与所述燃烧器设备的端表面大致平齐。
6.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，所述喷嘴相对于所述燃烧器设备的端表面凹进。
7.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，所述第二管和所述第一管包括用于接纳气体的端口。
8.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，所述侧孔在所述喷嘴的出口面处以细长形状终止。
9.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，所述环形空间的横截面流动面积和所述喷嘴的横截面流动面积选择成使得所述环形空间内的压力大致等于所述第二纵向孔内的压力。
10.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，还包括形成在所述喷嘴上的隆起，所述隆起横向位置上相应于所述第一孔。
11.如权利要求10所述的燃烧器设备，其特征在于，所述隆起与所述喷嘴的出口面大致平齐。
12.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，还包括用于将所述第二管中心定位在所述第一纵向孔内的装置。
13.如权利要求1所述的燃烧器设备，其特征在于，还包括冷却护套，所述冷却护套围绕所述第一管和所述第二管。
14.一种浸没燃烧式熔化设备，包括：
熔化室，所述熔化室用于容纳熔融池且具有形成在所述熔化室的壁内的注孔；以及
燃烧器，所述燃烧器定位在所述注孔处以将火焰注入所述熔化室，所述燃烧器包括：
第一管，所述第一管具有第一纵向孔；
第二管，所述第二管具有第二纵向孔并设置在所述第一纵向孔内，使得在所述第二管与所述第一管之间形成环形空间；以及
喷嘴，所述喷嘴形成在所述第二管的头端处且包括形成在所述喷嘴内的多个侧孔，所述侧孔相对于所述喷嘴的纵向轴线向外倾斜并与所述第二纵向孔连通。
15.如权利要求14所述的熔化设备，其特征在于，所述第二管和所述第一管包括用于接纳气体的端口。
16.如权利要求14所述的熔化设备，其特征在于，所述第一孔在所述喷嘴的出口面处具有细长形状。
17.如权利要求14所述的熔化设备，其特征在于，还包括形成在所述喷嘴上的隆起，所述隆起横向位置上相应于所述第一孔。
18.如权利要求14所述的熔化设备，其特征在于，所述喷嘴还包括中心孔，所述中心孔与所述第二纵向孔连通。
19.如权利要求14所述的熔化设备，其特征在于，还包括用于将所述第二管中心定位在所述第一纵向孔内的装置。
20.如权利要求14所述的熔化设备，其特征在于，还包括冷却护套，所述冷却护套围绕所述第一管和所述第二管。
CN200980141451.4A 2008-10-13 2009-10-13 浸没燃烧式燃烧器 Active CN102369393B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/250,151 US8408197B2 (en) 2008-10-13 2008-10-13 Submergible combustion burner
US12/250,151 2008-10-13
PCT/US2009/060454 WO2010045196A2 (en) 2008-10-13 2009-10-13 Submergible combustion burner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102369393A true CN102369393A (zh) 2012-03-07
CN102369393B CN102369393B (zh) 2015-02-25

Family

ID=41461076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980141451.4A Active CN102369393B (zh) 2008-10-13 2009-10-13 浸没燃烧式燃烧器

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8408197B2 (zh)
EP (1) EP2347181B1 (zh)
JP (1) JP5719300B2 (zh)
CN (1) CN102369393B (zh)
WO (1) WO2010045196A2 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102620293A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 北京工业大学 一种改进的用于浸没燃烧技术的高速稳压燃烧器
CN103322406A (zh) * 2013-07-02 2013-09-25 宁波中能连通机械有限公司 一种浸没式气化装置
CN104541102A (zh) * 2012-06-05 2015-04-22 德国莱歇公司 用于操作多气体燃烧器的方法和多气体燃烧器
CN104692644A (zh) * 2015-03-26 2015-06-10 山东聚智机械科技有限公司 一种伸缩式烧枪
CN105043123A (zh) * 2015-07-28 2015-11-11 安徽科达洁能股份有限公司 燃烧器及工业炉监控系统
CN105189373A (zh) * 2012-11-30 2015-12-23 康宁股份有限公司 涡旋燃烧器和浸没燃烧熔融的方法
CN105452178A (zh) * 2013-02-28 2016-03-30 康宁股份有限公司 用于浸没燃烧式熔化的燃烧器
CN108194922A (zh) * 2017-12-29 2018-06-22 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 一种可调节火焰的富氧燃烧器

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8875544B2 (en) 2011-10-07 2014-11-04 Johns Manville Burner apparatus, submerged combustion melters including the burner, and methods of use
US10322960B2 (en) 2010-06-17 2019-06-18 Johns Manville Controlling foam in apparatus downstream of a melter by adjustment of alkali oxide content in the melter
US8991215B2 (en) 2010-06-17 2015-03-31 Johns Manville Methods and systems for controlling bubble size and bubble decay rate in foamed glass produced by a submerged combustion melter
US8769992B2 (en) 2010-06-17 2014-07-08 Johns Manville Panel-cooled submerged combustion melter geometry and methods of making molten glass
US9776903B2 (en) 2010-06-17 2017-10-03 Johns Manville Apparatus, systems and methods for processing molten glass
US9096452B2 (en) 2010-06-17 2015-08-04 Johns Manville Methods and systems for destabilizing foam in equipment downstream of a submerged combustion melter
US8650914B2 (en) 2010-09-23 2014-02-18 Johns Manville Methods and apparatus for recycling glass products using submerged combustion
US8997525B2 (en) 2010-06-17 2015-04-07 Johns Manville Systems and methods for making foamed glass using submerged combustion
US8707739B2 (en) 2012-06-11 2014-04-29 Johns Manville Apparatus, systems and methods for conditioning molten glass
US8973400B2 (en) 2010-06-17 2015-03-10 Johns Manville Methods of using a submerged combustion melter to produce glass products
US9021838B2 (en) 2010-06-17 2015-05-05 Johns Manville Systems and methods for glass manufacturing
US8707740B2 (en) 2011-10-07 2014-04-29 Johns Manville Submerged combustion glass manufacturing systems and methods
US8973405B2 (en) 2010-06-17 2015-03-10 Johns Manville Apparatus, systems and methods for reducing foaming downstream of a submerged combustion melter producing molten glass
US9032760B2 (en) * 2012-07-03 2015-05-19 Johns Manville Process of using a submerged combustion melter to produce hollow glass fiber or solid glass fiber having entrained bubbles, and burners and systems to make such fibers
CN102564129B (zh) * 2012-03-01 2014-08-06 华北电力大学 一种可控制调节滴管炉装置及使用方法
US9533905B2 (en) 2012-10-03 2017-01-03 Johns Manville Submerged combustion melters having an extended treatment zone and methods of producing molten glass
WO2014055199A1 (en) 2012-10-03 2014-04-10 Johns Manville Methods and systems for destabilizing foam in equipment downstream of a submerged combustion melter
US9227865B2 (en) 2012-11-29 2016-01-05 Johns Manville Methods and systems for making well-fined glass using submerged combustion
US9097616B2 (en) * 2013-01-25 2015-08-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Apparatus for collecting material to be spectrally analyzed
US11142476B2 (en) 2013-05-22 2021-10-12 Johns Manville Burner for submerged combustion melting
WO2014189504A1 (en) 2013-05-22 2014-11-27 Johns Manville Submerged combustion burners
US10654740B2 (en) 2013-05-22 2020-05-19 Johns Manville Submerged combustion burners, melters, and methods of use
WO2014189499A1 (en) 2013-05-22 2014-11-27 Johns Manville Submerged combustion burners and melters, and methods of use
US10138151B2 (en) 2013-05-22 2018-11-27 Johns Manville Submerged combustion burners and melters, and methods of use
US10183884B2 (en) 2013-05-30 2019-01-22 Johns Manville Submerged combustion burners, submerged combustion glass melters including the burners, and methods of use
US9731990B2 (en) * 2013-05-30 2017-08-15 Johns Manville Submerged combustion glass melting systems and methods of use
JP6431052B2 (ja) * 2013-06-13 2018-11-28 コーニング インコーポレイテッド 液中燃焼溶融炉及びそのバーナー
US10858278B2 (en) 2013-07-18 2020-12-08 Johns Manville Combustion burner
GB201313656D0 (en) 2013-07-31 2013-09-11 Knauf Insulation Doo Skofja Loka Melting of vitrifiable material
GB201313651D0 (en) 2013-07-31 2013-09-11 Knauf Insulation Doo Skofja Loka Melting of vitrifiable material
GB201313652D0 (en) * 2013-07-31 2013-09-11 Knauf Insulation Doo Skofja Loka Melting of vitrifiable material
KR102351915B1 (ko) * 2014-12-10 2022-01-18 에이지씨 가부시키가이샤 유리 용해용 버너, 유리 용해로, 유리 용해 방법 및 유리 제조 방법
GB201501305D0 (en) 2015-01-27 2015-03-11 Knauf Insulation And Knauf Insulation Gmbh And Knauf Insulation Doo Skofja Loka And Knauf Insulation Submerged combustion melter
CN107208885B (zh) * 2015-02-05 2019-05-14 卡萨勒有限公司 一种用于合成气生产的燃烧器以及相关冷却回路
JP2017032254A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 トヨタ自動車株式会社 バーナー
US9751792B2 (en) 2015-08-12 2017-09-05 Johns Manville Post-manufacturing processes for submerged combustion burner
US10041666B2 (en) 2015-08-27 2018-08-07 Johns Manville Burner panels including dry-tip burners, submerged combustion melters, and methods
US10670261B2 (en) 2015-08-27 2020-06-02 Johns Manville Burner panels, submerged combustion melters, and methods
US9815726B2 (en) 2015-09-03 2017-11-14 Johns Manville Apparatus, systems, and methods for pre-heating feedstock to a melter using melter exhaust
US9982884B2 (en) 2015-09-15 2018-05-29 Johns Manville Methods of melting feedstock using a submerged combustion melter
US10837705B2 (en) 2015-09-16 2020-11-17 Johns Manville Change-out system for submerged combustion melting burner
US10081563B2 (en) 2015-09-23 2018-09-25 Johns Manville Systems and methods for mechanically binding loose scrap
US10144666B2 (en) * 2015-10-20 2018-12-04 Johns Manville Processing organics and inorganics in a submerged combustion melter
US10246362B2 (en) 2016-06-22 2019-04-02 Johns Manville Effective discharge of exhaust from submerged combustion melters and methods
US10337732B2 (en) 2016-08-25 2019-07-02 Johns Manville Consumable tip burners, submerged combustion melters including same, and methods
US10301208B2 (en) 2016-08-25 2019-05-28 Johns Manville Continuous flow submerged combustion melter cooling wall panels, submerged combustion melters, and methods of using same
US10196294B2 (en) 2016-09-07 2019-02-05 Johns Manville Submerged combustion melters, wall structures or panels of same, and methods of using same
US10233105B2 (en) 2016-10-14 2019-03-19 Johns Manville Submerged combustion melters and methods of feeding particulate material into such melters
DE102017204584A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-20 Technische Universität Bergakademie Freiberg Brennerkopf zur Anordnung im Kopf eines Vergasers zur Primäroxidation gasförmiger Vergasungsstoffe in Vergasern nach dem Prinzip der autothermen Reformierung (ATR) oder der nichtkatalytischen Partialoxidation (POX)
CA3075259A1 (en) 2017-09-20 2019-03-28 Purestream Services, Llc Fluid treatment systems and methods
JP6720245B2 (ja) * 2018-04-20 2020-07-08 大陽日酸株式会社 バーナ及びバーナを用いた加熱方法
US11912608B2 (en) 2019-10-01 2024-02-27 Owens-Brockway Glass Container Inc. Glass manufacturing
EP3882547A1 (de) * 2020-03-20 2021-09-22 Primetals Technologies Germany GmbH Brennerrohr, brennerrohrbaugruppe und brenner-einheit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2066445A (en) * 1979-10-10 1981-07-08 British Furnaces Ltd Radiant Tube Heating Devices
CN86103682A (zh) * 1985-06-10 1987-02-18 慢燃火柴开发公司 燃烧液体燃料和/或粉化固体燃料的方法和装置
US6068470A (en) * 1998-01-31 2000-05-30 Mtu Motoren-Und Turbinen-Union Munich Gmbh Dual-fuel burner
US6951454B2 (en) * 2003-05-21 2005-10-04 The Babcock & Wilcox Company Dual fuel burner for a shortened flame and reduced pollutant emissions
US20050236747A1 (en) * 2004-04-27 2005-10-27 Rue David M Process and apparatus for uniform combustion within a molten material

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1239681A (en) * 1915-08-12 1917-09-11 George J Uckotter Gas-burner.
US2655206A (en) * 1949-02-07 1953-10-13 Nat Cylinder Gas Co Cutting torch tip, including high and low velocity preheat passages
US3170781A (en) 1959-11-18 1965-02-23 Owens Illinois Glass Co Apparatus for feeding gaseous materials to glass melting furnaces
US3110584A (en) * 1960-06-27 1963-11-12 Exxon Research Engineering Co Liquid fuel injection in blast furnaces
US3260587A (en) 1962-12-05 1966-07-12 Selas Corp Of America Method of melting glass with submerged combustion heaters and apparatus therefor
GB1159832A (en) * 1966-10-21 1969-07-30 Geo Bray & Company Ltd Post-Aerated Gas Jets
US3606825A (en) * 1969-12-24 1971-09-21 Glass Container Ind Res Process fo melting glass
JPS6045685B2 (ja) * 1981-12-11 1985-10-11 新日本製鐵株式会社 底吹用二重管羽口
GB8301274D0 (en) 1983-01-18 1983-02-16 Wb Combustion Ltd Single-ended recouperative radiant tube
US4539034A (en) * 1984-07-19 1985-09-03 Ppg Industries, Inc. Melting of glass with staged submerged combustion
JPH0712081B2 (ja) 1986-02-20 1995-02-08 日本電信電話株式会社 電界効果トランジスタ−及び周波数逓倍器
JPH0216106Y2 (zh) * 1986-05-26 1990-05-01
US4878829A (en) * 1988-05-05 1989-11-07 Union Carbide Corporation Fuel jet burner and combustion method
US5186620A (en) * 1991-04-01 1993-02-16 Beckett Gas, Inc. Gas burner nozzle
FR2709812B1 (fr) * 1993-09-09 1995-10-13 Air Liquide Procédé de combustion.
US5472145A (en) * 1994-04-14 1995-12-05 Delavan Inc. Straight stream nozzle
JP3454441B2 (ja) * 1994-05-20 2003-10-06 東京瓦斯株式会社 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置
DE4424639A1 (de) * 1994-07-13 1996-01-18 Abb Research Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Brennstoffverteilung in einem sowohl für flüssige als auch für gasförmige Brennstoffe geeigneten Brenner
US5597298A (en) * 1994-12-13 1997-01-28 Praxair Technology, Inc. Laminar flow burner
JP3139946B2 (ja) * 1995-10-04 2001-03-05 日立造船株式会社 低ＮＯｘバーナのガスノズル
GB9709205D0 (en) * 1997-05-07 1997-06-25 Boc Group Plc Oxy/oil swirl burner
US6132204A (en) * 1998-06-30 2000-10-17 Praxair Technology, Inc. Wide flame burner
JP4536932B2 (ja) * 1999-02-05 2010-09-01 サン−ゴバン グラス フランス ガラス製造用バッチ原料の製造方法
JP2002286225A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Osaka Gas Co Ltd 加熱炉用燃焼装置の運転方法及び運転装置
US6872070B2 (en) 2001-05-10 2005-03-29 Hauck Manufacturing Company U-tube diffusion flame burner assembly having unique flame stabilization
US6604937B1 (en) * 2002-05-24 2003-08-12 Praxair Technology, Inc. Coherent jet system with single ring flame envelope
JP4119336B2 (ja) * 2003-09-17 2008-07-16 大陽日酸株式会社 多孔バーナー・ランス及び冷鉄源の溶解・精錬方法
FR2881132B1 (fr) * 2005-01-26 2007-04-27 Saint Gobain Bruleur immerge a flamme regulee
JP4502858B2 (ja) * 2005-03-28 2010-07-14 大阪瓦斯株式会社 溶解炉
JP4600850B2 (ja) * 2006-10-30 2010-12-22 バブ日立工業株式会社 ガスバーナ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2066445A (en) * 1979-10-10 1981-07-08 British Furnaces Ltd Radiant Tube Heating Devices
CN86103682A (zh) * 1985-06-10 1987-02-18 慢燃火柴开发公司 燃烧液体燃料和/或粉化固体燃料的方法和装置
US6068470A (en) * 1998-01-31 2000-05-30 Mtu Motoren-Und Turbinen-Union Munich Gmbh Dual-fuel burner
US6951454B2 (en) * 2003-05-21 2005-10-04 The Babcock & Wilcox Company Dual fuel burner for a shortened flame and reduced pollutant emissions
US20050236747A1 (en) * 2004-04-27 2005-10-27 Rue David M Process and apparatus for uniform combustion within a molten material

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102620293A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 北京工业大学 一种改进的用于浸没燃烧技术的高速稳压燃烧器
CN104541102A (zh) * 2012-06-05 2015-04-22 德国莱歇公司 用于操作多气体燃烧器的方法和多气体燃烧器
CN105189373A (zh) * 2012-11-30 2015-12-23 康宁股份有限公司 涡旋燃烧器和浸没燃烧熔融的方法
CN105452178A (zh) * 2013-02-28 2016-03-30 康宁股份有限公司 用于浸没燃烧式熔化的燃烧器
CN103322406A (zh) * 2013-07-02 2013-09-25 宁波中能连通机械有限公司 一种浸没式气化装置
CN103322406B (zh) * 2013-07-02 2015-01-21 宁波中能连通机械有限公司 一种浸没式气化装置
CN104692644A (zh) * 2015-03-26 2015-06-10 山东聚智机械科技有限公司 一种伸缩式烧枪
CN104692644B (zh) * 2015-03-26 2017-05-10 山东聚源玄武岩纤维股份有限公司 一种伸缩式烧枪
CN105043123A (zh) * 2015-07-28 2015-11-11 安徽科达洁能股份有限公司 燃烧器及工业炉监控系统
CN108194922A (zh) * 2017-12-29 2018-06-22 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 一种可调节火焰的富氧燃烧器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010045196A3 (en) 2012-06-07
JP5719300B2 (ja) 2015-05-13
WO2010045196A2 (en) 2010-04-22
US8408197B2 (en) 2013-04-02
JP2012510599A (ja) 2012-05-10
CN102369393B (zh) 2015-02-25
US20100089383A1 (en) 2010-04-15
US20130220300A1 (en) 2013-08-29
EP2347181A2 (en) 2011-07-27
US8899224B2 (en) 2014-12-02
EP2347181B1 (en) 2018-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102369393A (zh) 浸没燃烧式燃烧器
US5545031A (en) Method and apparatus for injecting fuel and oxidant into a combustion burner
JP6149316B2 (ja) 液中燃焼溶融のための旋回バーナ及びプロセス
US5984667A (en) Combustion process and apparatus therefore containing separate injection of fuel and oxidant streams
CN100467947C (zh) 高热量传导低氧化氮的燃烧系统
US6068468A (en) Refractory block for use in a burner assembly
US5611684A (en) Fuel-air mixing unit
EP3135639B1 (en) Burner panels, submerged combustion melters, and methods
BR112013016987A2 (pt) processo de combustão distribuída e queimadores
KR101539483B1 (ko) 버너 조립체 및 연소 방법
JPH07509041A (ja) 同心スリットを有する噴射システムとその噴射素子
JP4516873B2 (ja) 加熱炉用の燃焼装置
US5725367A (en) Method and apparatus for dispersing fuel and oxidant from a burner
JP2010242982A (ja) 先混合バーナ
US8827691B2 (en) Distributed combustion process and burner
CN1158397A (zh) 锥形燃烧器
CN110073145B (zh) 具有火焰稳定性的流体燃烧器
JP2020535381A (ja) バーナー
JP2000161614A (ja) 酸素燃焼バーナと該バーナを持つ燃焼炉
CN219607080U (zh) 燃气燃烧器和锅炉
JP2004301369A (ja) 加熱炉用の燃焼装置
WO2019093382A1 (ja) バーナ装置
JPH11193906A (ja) 加熱炉用バーナ設備

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant