CN104541102A - 用于操作多气体燃烧器的方法和多气体燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于操作多气体燃烧器的方法，所述多气体燃烧器包括带有第一、第二和第三喷嘴的至少一个燃烧器喷枪，并进一步包括第一、第二和第三进料室。对于高发热操作，空气通过所述第一喷嘴、贫氧气体通过所述第二喷嘴、高发热燃料气体通过所述第三喷嘴被输送到燃烧室，并且全部在其中燃烧。本发明进一步涉及用低发热气体和高发热燃料气体操作的多气体燃烧器。

Description

用于操作多气体燃烧器的方法和多气体燃烧器

技术领域

本发明涉及一种用于操作多气体燃烧器的方法和用低发热和高发热燃烧气体来操作的多气体燃烧器。

背景技术

大多数情况下，一般的多气体燃烧器具有燃烧室和至少一个燃烧器喷枪。该燃烧器喷枪设计为带有第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴。此外，还提供分别与相应的喷嘴流体式连通的第一进料室、第二进料室和第三进料室，以便将气体输送到燃烧室中。所述至少一个燃烧器喷枪的喷嘴在一侧结束于燃烧室中，而在另一侧结束于相应的进料室中。此外，燃烧器消声器设置在燃烧室中喷嘴的末端区域中。带有多个燃烧器喷枪的燃烧器称为多喷枪燃烧器。

例如，从DE 196 27 203 C2和DE 42 08 951 C2中可得知一般的燃烧器。

这样的气体燃烧器用在热气生成器中，其用于加热工艺气体，例如在铁矿石冶炼的范围内。热工艺气体对于煤炭的研磨-干燥工艺是必需的。研磨并干燥过的煤炭进一步用于铁矿石的冶炼。作为用于热气生成器的燃烧气体，通常低发热气体(也称作贫气)与用于燃烧的载氧体、尤其是空气一起输送通过喷嘴而进入燃烧室中，它们在燃烧室中与载氧体混合、点火并燃烧。

为了增加热气生成器的灵活性和可用性，希望能够备选地用诸如高发热燃烧气体的其他燃烧气体来操作热气生成器的燃烧器。

由于高发热燃烧气体的发热值较高，因此与低发热气体相比，它们以较高的火焰温度燃烧。据此认为，在高于约1300℃的燃烧温度的作用下，通过用于燃烧的载氧体、特别是正常空气的N₂的热转换而形成NO_x。当使用高发热燃烧气体时，燃烧温度通常在该临界温度范围之上。然而，按照环境保护法，必须广泛地避免NO_x的形成。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于操作多气体燃烧器的方法和这样的多气体燃烧器，采用该方法，尤其是与煤炭研磨装置结合，在遵守适用的环境保护法的同时，可以对高发热燃烧气体进行燃烧。

根据本发明，该目的是通过具有权利要求1的特征的用于操作多气体燃烧器的方法和具有权利要求10的特征的多气体燃烧器而实现的。

进一步有利的实施方式在从属权利要求、说明书和附图中显示。

根据权利要求1，其提出了以如下方式来操作多气体燃烧器，所述多气体燃烧器具有至少一个带有第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴的燃烧器喷枪，具有分别与相应的喷嘴流体式连通的第一进料室、第二进料室和第三进料室，以及具有燃烧室，至少一个燃烧器喷枪伸入到所述燃烧室中：在高发热操作中，空气通过第一喷嘴被引入到燃烧室中，同时贫氧气体通过第二喷嘴、高发热燃烧气体通过第三喷嘴被引入到燃烧室中，它们在其中反应、尤其是燃烧，空气和所述贫氧气体用作用于燃烧的供氧体或载氧体。

本发明基于以下认识：为了避免NO_x的形成，有必要以如下方式来降低火焰温度，即使火焰温度低于一个范围，在该范围内可产生最大量的NO_x。该温度范围低于约1300℃。

根据本发明，这可以通过以与低发热操作(即低发热燃烧气体的燃烧)相比增加的λ值来进行燃烧而实现。λ值也称为燃烧比或空气比，其定义是为燃烧所供应的供氧体(特别是空气)与用于燃烧气体的燃烧在化学计量上所需的最低空气量的比值。

如果当燃烧高发热气体时，用更多的燃烧空气来进行所述燃烧，这样用于燃烧的供氧体的量更大，则λ值增加。在燃烧气体完全燃烧的情况下，额外引入更多的燃烧空气会使产生的气体被冷却。由此实现整个燃烧过程在低于生成NO_x的临界温度范围的温度下进行。

氧气含量约21％的正常的环境空气通常用作用于燃烧的供氧体。由于用于燃烧的供氧体的量较大，因此热工艺气体中的氧气含量增大。这是有问题的，特别是当将气体燃烧器用在用于为煤炭研磨装置产生工艺气体的热气生成器中时。这样的煤炭研磨装置例如用于处理诸如硬煤的碳载体、用于利用粉煤注入(PCI)方法来将其吹入高炉中，或用在煤炭气化装置的范围内。在这样的装置中，为了防止爆炸，所述工艺气体的氧气含量必须低于10％。因此，通过提高λ值来促进高发热燃烧气体的使用是不可能的。同样的问题也存在于在有爆炸风险的环境中使用的许多工艺气体。因此，当使用高发热燃烧气体时，不仅要避免NO_x，而且还必须强制性地确保所产生的热工艺气体的氧气含量低于根据工艺所决定的百分比含量。

因此，可以看到本发明的另一个核心理念是并不排他性地使用正常空气作为用于燃烧的供氧体，而是相反地，将正常空气和贫氧气体混合来得出用于燃烧的供氧体。这导致用于燃烧的供氧体比正常空气具有总体较低的氧气含量。据此，所述燃烧器可以较高的λ值来操作，从而促进之前所述的火焰温度的必要降低。然而，通过用于燃烧的供氧体的较低的氧气含量，仍然可以保证所产生的工艺气体具有降低的氧气含量，尤其是低于10％的氧气含量，以便所述工艺气体可以用在例如煤炭研磨装置中。

根据所述方法的优选的实施方式，其提供了，在低发热操作的过程中，空气作为用于燃烧的供氧体而通过所述第一喷嘴被输送到所述燃烧室中，同时低发热燃烧气体通过所述第二喷嘴被输送到所述燃烧室中，它们在其中反应、尤其是燃烧。凭此，既可以用低发热燃烧气体，也可以用高发热燃烧气体来操作多气体燃烧器，并且不需要为这些操作模式中的每一个提供单独的燃烧器。

该构造基于如下认识：在低发热操作中用于低发热燃烧气体的喷嘴不在高发热操作中使用。因此，该喷嘴可用于将贫氧气体掺入到来自第一喷嘴的空气中，以获得供氧体以用于燃烧。相比于为贫氧气体提供另外的喷嘴，该方案的优势是所用的燃烧器喷枪例如只需要具有三个而不是四个喷嘴。这尤其缩小了包括一个或多个这样的燃烧器喷枪的多气体燃烧器的结构深度和结构尺寸。

优选地，燃烧器喷枪的外部喷嘴选作第一喷嘴，中心喷嘴选作第二喷嘴，内部喷嘴选作第三喷嘴。通过外部喷嘴，空气可以因此总是被吹入所述燃烧室中，而无关低发热操作还是高发热操作。燃烧气体在低发热操作期间通过中心喷嘴吹进，以便所述燃烧气体在吹出喷嘴后被吹进的空气所环绕，有效地与其混合并且可以与其反应。类似地，在高发热操作时也是这种情况，其中所述内部喷嘴用于吹进高发热燃烧气体。此处通过使用用于贫氧气体的中心喷嘴，通过内部喷嘴吹进的高发热燃烧气体还有可能与用于燃烧的、由空气和贫氧气体组成的供氧体高效地混合。

低发热气体的燃烧优选以位于从约1.05至约1.2的范围内的λ值来进行。由于位于2000kJ/m_N ³至4000kJ/m_N ³之间的低发热值，燃烧温度低于1300℃。如上所述，在高发热操作期间，多气体燃烧器必须以较高的λ值来操作，以实现必要的火焰温度的降低。根据所使用的高发热气体的发热值，λ值位于约1.5至约2.0的范围内。当燃烧焦炉气体时，例如λ值优选位于1.6附近，由此，在贫氧气体中用于燃烧的供氧体位于15％至30％之间。

为了促进煤炭研磨装置或其他爆炸临界工艺所产生的工艺气体的使用，低发热操作中的λ值以及高发热操作中的λ值和贫氧气体的混入以如下方式设置，即使得所产生的热工艺气体(也称作热气体)的O₂含量低于10％。目前根据防爆指令的必要要求，通过相应调整贫氧气体的掺入也可以实现热工艺气体中O₂含量的较低的目标值。

在低发热操作中，这可以通过低发热燃烧气体的相对低的燃烧值来实现，而不需要显著的资源。

在高发热操作中，就这一点而言，有必要根据所选择的λ值，充分地掺入贫氧气体以作为用于燃烧的供氧体的一部分。在用于燃烧的载氧体中空气与贫氧气体的准确比值基本上取决于准确使用的高发热燃烧气体和当时所采用的λ值。凭此也可以实现所产生的工艺气体中的氧气含量远低于10％。

进一步提出了，燃烧气体的量、λ值和空气和贫氧气体的用于燃烧的供氧体的组成可以如下方式设置，即使得所测量的火焰温度的值不超过约1300℃。据此，λ值基本上是由燃烧气体的量(即单位时间内的体积流量)和用于燃烧的供氧体的量所决定的，因为不与燃烧气体反应的用于燃烧的供氧体的比例有助于冷却和火焰温度的降低。

根据所述方法的有利的实施方式，将再循环的工艺气体(例如其来自研磨-干燥工艺、尤其是来自煤炭研磨装置)用作贫氧气体。在通过空气运输的含碳固体燃料的研磨操作的情况中，就像在例如风扫式立式辊磨机中的情况一样，用作工艺气体的气体的氧气含量必须低于10％。由此，通常要进行所谓的研磨-干燥工艺，在该工艺中，要研磨的煤炭或另外的启动物质除了尺寸被缩小以外还被干燥。就此而言，如上所述，热工艺气体是必需的，但是由于防爆的原因，其氧气含量必须低于10％。这些来自研磨操作的工艺气体可转化为贫氧气体，以用于操作多气体燃烧器。如果将通过多气体燃烧器所产生的热工艺气体用于研磨-干燥操作，那么它们随后返回到研磨工序，以便整体上没有贫氧工艺气体从研磨工序中移除。当然，也可使用其他来源的贫氧气体。

根据有利的实施方式，将焦炉气体用作高发热气体，并且将高炉气体用作低发热气体。带有由多气体燃烧器构成的热气体生成器的煤炭研磨装置通常用于矿石制备和加工领域，例如熔炼工序。高炉气体产生在高炉的上边缘，可获得所述高炉气体以作为用于研磨-干燥和操作燃烧器的优选燃料。任何燃烧气体，例如合成气体、焦炉气体或天然气，都可用作高发热燃烧气体。所述低发热气体也可称作贫气，而所述高发热气体也可称作富气。在本发明的范围内所涉及的空气，其可被理解为尤其是指氧气含量约为21％的正常周围空气。在燃烧工序的范围中添加到燃烧气体中的气体在本发明的范围内称为用于燃烧的供氧体。或者，用于燃烧的载氧体或供氧体也可称作燃烧空气。

在本发明的范围内，低发热气体可视为燃烧值或发热值位于约2,000至4,000kJ/m_N ³的范围内的气体，而高发热气体可视为燃烧值或发热值位于约10,000至40,000kJ/m_N ³的范围内的气体。对于本发明来说，低发热气体和高发热气体所具有的燃烧值并非很重要，但是高发热气体的燃烧值要高于低发热气体的燃烧值。

本发明还涉及使用低发热燃烧气体和高发热燃烧气体来操作的多气体燃烧器。就此而言，将通用燃烧器进一步发展为将第一进料室设计为输送用于燃烧的供氧体，所述通用燃烧器具有燃烧室，具有带有第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴的至少一个燃烧器喷枪，具有分别与相应的喷嘴流体式连通的第一进料室、第二进料室和第三进料室以将气体输送到燃烧室中，其中喷嘴在一端处终止于燃烧室中，而在另一端处终止于相应的进料室中，并且所述燃烧室在喷嘴的端部的区域中具有燃烧器消声器。第二进料室设计为输送低发热燃烧气体和贫氧气体。第三进料室设计为输送高发热燃烧气体。此外，提供进料单元以将低发热燃烧气体和贫氧气体输送到第二进料室中。所述进料单元以如下方式设计，即使得根据所述多气体燃烧器的操作模式来将低发热燃烧气体或将贫氧气体引入到第二进料室中。

当通用的燃烧器喷枪具有至少三个喷嘴时，通常情况下，在第一操作中使用针对用于燃烧的供氧体的喷嘴和用于第一燃烧气体的第二喷嘴，在第二操作中使用用于第二燃烧气体的第三喷嘴以及针对用于燃烧的供氧体的第一喷嘴。在高发热气体的燃烧中，有必要以与低发热操作相比增加的λ值来操作多气体燃烧器，且因此为了维持受热工艺气体的最高氧气含量，需要将贫氧气体掺入空气中，考虑到根据本发明的上述理念，由此认为与低发热操作相反，在高发热操作期间不使用燃烧器喷枪的第二喷嘴，因而其可实施双重功能。该双重功能在低发热操作中的低发热燃烧气体的进料和高发热操作中的贫氧气体的进料中可看到。

与使用每个喷嘴仅实施单一功能的四个喷嘴相反，此处的优势如下，即根据本发明的多气体燃烧器具有较小的结构尺寸，节省空间和投资成本，并且可以更灵活地使用。因为与使用具有三个喷嘴的燃烧器喷枪相比，带有四个喷嘴的燃烧器喷枪的构造需要更多的资源，所以也节省了材料和支出成本。

由此带有三个喷嘴的燃烧器喷枪可具有外部管道、中心管道和设置在外部管道与中心管道之间的中间管道。管道分别相对于彼此同轴地定向，并彼此间隔开地设置以形成环形的间隙或流动截面。因此，燃烧器喷枪由同轴地插入到彼此中的三个管道构成，借此，由此产生的每个流动横截面与单独的进料室相连。位于外部管道和中间管道之间的环形间隙形成外部喷嘴，位于中间管道和中心管道之间的环形间隙形成中心喷嘴，中心管道形成内部喷嘴。

根据本发明的实施方式，所述第一喷嘴是燃烧器喷枪的外部喷嘴，所述第二喷嘴是燃烧器喷枪的中心喷嘴，所述第三喷嘴是燃烧器喷枪的内部喷嘴。还提出了，第一喷嘴与第一进料室、第二喷嘴与第二进料室以及第三喷嘴与第三进料室流体式连通。据此确保低发热操作和高发热操作中的空气都通过外部喷嘴引入。在低发热操作中，低发热燃烧气体通过相邻的中心喷嘴引入，从而促进了燃烧气体和空气之间的有效混合，即用于燃烧的供氧体。

类似地，在高发热操作中，空气通过外部喷嘴引入，贫氧气体通过中心喷嘴引入，借此它们可以互相预混合。所述高发热燃烧气体通过所述内部喷嘴引入。再一次，可以将燃烧气体与包括空气和贫氧气体的用于燃烧的载氧体有效地混合。

此外，还提供了控制单元，其设计为在低发热操作中将空气引入到第一进料室中，将低发热燃烧气体引入到第二进料室中，以及阻止向第三进料室的供给。所述控制单元进一步以如下方式设计，即使得在高发热操作中，将空气引入到第一进料室中，将贫氧气体引入到第二进料室中，且将高发热燃烧气体引入到第三进料室中。通过这样的控制单元，确保在低发热操作中，除低发热燃烧气体之外，贫氧气体不会错误地引入到第二进料室中。后者可导致燃烧室中的不可控制的燃烧行为。

第一喷嘴的横截面积相对于第二喷嘴与第三喷嘴的比值优选位于4.4-5.0:5.9-6.3:1的范围内，尤其是4.7:6.2:1。根据所用的气体，横截面积的比值也可设计为偏离于此，且其基本上取决于所采用的λ值、低发热燃烧气体和高发热燃烧气体、气体的相应的化学计量的空气需要量和/或操作或吹入压力。通过大体上决定了相应气体可以流通的这样的横截面积的构造，确保可以通过因此形成的多气体燃烧器在两种操作模式下产生充足的热气体。尤其是第二喷嘴的设计对于该目的来说是重要的，因为其用于两种不同的气体，一方面用于低发热燃烧气体，在另一种操作状态下用于贫氧气体。

有利地，提供多个燃烧器喷枪，并且每个燃烧器喷枪的第一喷嘴与所述第一进料室流体式连通，每个第二喷嘴与所述第二进料室流体式连通，每个第三喷嘴与所述第三进料室流体式连通。在最少的情况中，燃烧器喷枪构成完整的多气体燃烧器。所需的燃烧器输出量是通过燃烧器喷枪的数量选择实现的。将单个的燃烧器喷枪标准化到一定的输出量，以便在扩大燃烧器的情况中，不需要进行规模扩大。就此而言，参考“数量增多”，即在各燃烧器的构造中不必考虑关于几何形、流动特性等的修改标准。通过在所述多气体燃烧器中使用多个燃烧器喷枪，总体上可以实现多气体燃烧器的较高的输出量。此外，通过使用燃烧器喷枪，可以达到更好的调节性能。其本质原因是燃烧器喷枪束的“相互支持”，即可向下调节输出量，而多数燃烧器喷枪一次又一次充当“点火源”，以便单个的火焰不会熄灭。因此，即使采用低发热气体，1:15的调节比也是可能的，尽管燃烧所涉及的组件的预压处于低压范围。

由于只提供了三个进料室，多气体燃烧器的结构在整体上有所简化。

本发明还涉及具有根据本发明的多气体燃烧器和用于固体燃料的研磨装置(例如煤炭研磨装置)的加工设备。其尤其可以是辊磨机，其中将所述煤炭研磨装置设置来作为用作贫氧气体来源的机构。贫氧气体可以是来自研磨过程、尤其是研磨/干燥过程的再循环的工艺气体。当然，这样的构造还可以用于任何其他的热过程，即使用多种气体、工艺气体中具有低O₂含量及其作为再循环的气体的应用、高调节比等。

通过控制单元(其也可以设计为控制和调节单元)，可根据操作模式相应地设置高发热燃烧气体、低发热燃烧气体、空气和贫氧气体的不同气体的流入量。据此，以如下方式进行所述控制或调节，即使得在高发热操作中，必需的发热值是通过低于1300℃的火焰温度和最大氧气含量尤其低于10％的热工艺气体来实现的。类似地，在低发热操作中，流入量通过控制和调节单元以如下方式控制，即使得达到足够的发热值，而没有达到过高的火焰温度。使用低发热气体时，低发热值需要低燃烧温度，以便在这里的工艺气体中不产生明显的O₂问题。相应的性能可尤其通过设置所用气体的量和气体彼此之间的比例来固定。

附图说明

以下将利用示例性的实施方式和示意图来解释本发明，其中：

图1显示了根据本发明的多气体燃烧器的简化结构；和

图2显示了带有根据本发明的多气体燃烧器的煤炭研磨装置的流程图；

具体实施方式

图1显示了根据本发明的多气体燃烧器1的简化结构。此处显示的多气体燃烧器1具有两个燃烧器喷枪10，所述燃烧器喷枪10分别设计为三喷枪燃烧器或三喷嘴喷枪，并且具有第一喷嘴11、第二喷嘴12和第三喷嘴13。燃烧器喷枪10分别终止于燃烧室3中。

根据本发明的多气体燃烧器1进一步具有第一进料室21、第二进料室22和第三进料室23。燃烧器喷枪10的喷嘴11、12、13由彼此同轴定向的三个管道形成。第一喷嘴11终止于第一进料室21中。第二喷嘴12终止于第二进料室22中，而第三喷嘴13终止于第三进料室23中。喷嘴11、12、13或端部管道可通过法兰式连接而固定在相应的进料室21、22、23的内壁。此外，启动燃烧器17设置在所述多气体燃烧器1的中心，并用于启动所述多气体燃烧器1。

此外，为第一进料室21提供进料31，为第二进料室22提供进料32，为第三进料室23提供进料33。此外，还提供同样终止于第二进料室22中的额外的第四进料34。进料31、32、33、34具有可通过控制单元36控制的阀门。

进料31与空气源相连。因此其大致为正常的周围空气。进料管线32与低发热燃烧气体的来源相连。这可以例如是高炉气体。这样的低发热燃烧气体也称作贫气。进料管线33与高发热燃烧气体的来源相连，高发热燃烧气体也可称作富气。进料管线34与贫氧气体的来源相连。这可以具有尤其是少于10％的O₂含量。

对于低发热操作而言，控制单元36以如下方式控制进料31、32、33和34的阀门，即使得空气通过进料管线31流入第一进料室21，而低发热燃烧气体通过进料32流入第二进料室22。另外两个进料管线33和34在此是关闭的。将通过喷嘴11流入燃烧室3的空气与通过喷嘴12流入燃烧室3的低发热气体之比进行调整，以便λ值位于1.1的范围。

对于高发热操作而言，控制单元36打开进料管线31、33和34的阀门。据此，空气流入进料室21，贫氧气体流入进料室22，而高发热气体流入进料室23。通过所述喷嘴11、12、13，这些气体可以流入所述燃烧室3中，并且在其中相互反应。

据此，控制单元36以如下方式控制空气、贫氧气体和高发热燃烧气体的流入量，即设置约1.6的λ值，借此约30％的用于燃烧的载氧体是贫氧气体。在燃烧器喷枪11的位于燃烧室侧的端部处，可在喷嘴的相应端部的区域中提供漩涡机构，以使向外流动的气体彼此有效混合。

作为进料34的替代选择，其他的实施方式也是可能的，其中可向进料室22提供低发热燃烧气体和贫氧气体这两种气体。例如可设想能够通过进料32既引入低发热气体，还引入贫氧气体。这可通过相应的进料管线和三通阀来促进。在这种情况下，进料管线34可省略。

图2显示带有使用根据本发明的多气体燃烧器10的热气体生成器的煤炭研磨装置的流程图。

一方面，本文提出的加工装置的中心元件是磨机-分级机组合52，其例如可以是带有再循环空气操作的立式辊磨机，尤其是莱歇(LOESCHE)辊磨机。另一方面，提供具有根据本发明的多气体燃烧器10的热气体生成器51。热气体生成器51用于产生热工艺气体或相应地加热它们，由此这些工艺气体在磨机-分级机组合52中在研磨过程的范围内使用，以在研磨过程以外还干燥要研磨的材料，在这种情况下即原煤。为了这个目的，在热气体生成器51和磨机-分级机组合52之间提供热气体进料54。

这里，煤炭研磨装置仅仅视为加工装置的一个示例，其中使用了热气体生成器51。作为磨机-分级机组合52的替代，也可以设置其他装置组件，在其中使用生成的热工艺气体。

要研磨的原煤经煤仓61输送至磨机-分级机组合52。在磨机-分级机组合52中，原煤被研磨为粉末，借助于热气体来干燥，并通过空气流在过滤器62的方向上运输，所述热气体通过进料54流入磨机-分级机组合52。

在过滤器62中，所产生的碳灰被分离并送入粉尘库63。然后碳灰可以从粉尘库63除去并根据其使用而输送，例如用于PCI工艺。净化了粉尘的工艺气体(同时所述工艺气体也已被冷却)又一次通过工艺气体再循环机构56输送到热气体生成器51。在这里其被燃烧能量加热并通过热气体进料54返回到磨机-分级机组合52。

热气体生成器51的多气体燃烧器10具有四个不同的进料。进料71针对低发热燃烧气体、例如高炉气体的进料而服务，进料72针对空气的进料而服务，进料73针对高发热燃烧气体、例如焦炉气体的进料而服务，进料74针对向启动燃烧器的气体进料而服务。为了这个目的，例如可以使用天然气。

根据本发明的方法，当使用高发热气体为多气体燃烧器点火时，为了也能够将贫氧气体掺入空气中，进一步提出了，在工艺气体再循环56中提供再循环气体分支元件57。该分支元件57终止于再循环气体进料76处，再循环气体进料76终止于用于低发热燃烧气体的进料管线中。

因此，根据所选的热气体生成器1的多气体燃烧器10的操作模式，可以将低发热燃烧气体通过进料71进料，或将再循环的气体作为从再循环的工艺气体回收的贫氧气体来进料。该再循环的工艺气体也称为再循环的气体。

因此，采用根据本发明的方法和根据本发明的多气体燃烧器，在遵守环境和安全法的同时，可以既使用低发热气体也使用高发热气体来产生热工艺气体。

Claims (15)

1.使用低发热燃烧气体和高发热燃烧气体来用于操作多气体燃烧器(1)的方法，其中所述多气体燃烧器(1)具有：

-至少一个燃烧器喷枪(10)，其带有第一喷嘴(11)、第二喷嘴(12)和第三喷嘴(13)；

-第一进料室(21)、第二进料室(22)和第三进料室(23)，其分别与相应的喷嘴(11,12,13)流体式连通，以及

-燃烧室(3)，所述至少一个燃烧器喷枪(10)伸入其中；

其特征在于，

在高发热操作中，同时将空气通过所述第一喷嘴(11)、贫氧气体通过所述第二喷嘴(12)、以及高发热燃烧气体通过所述第三喷嘴(13)输送到所述燃烧室(3)中，所述空气、贫氧气体和高发热燃烧气体在所述燃烧室(3)中反应、尤其是燃烧，所述空气和所述贫氧气体用作用于燃烧的载氧体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在低发热操作中，空气作为用于燃烧的载氧体通过所述第一喷嘴(11)输送到所述燃烧室(3)，同时低发热燃烧气体通过所述第二喷嘴(12)输送到所述燃烧室(3)，所述空气和所述低发热燃烧气体在其中反应、尤其是燃烧。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将外部喷嘴选作第一喷嘴(11)，将中心喷嘴选作第二喷嘴(12)，并且将内部喷嘴选作第三喷嘴(13)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述多气体燃烧器(1)在低发热操作中以从约1.05至约1.2的范围内的λ值来操作。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述多气体燃烧器(1)在高发热操作中以从约1.4至约2.0的范围内的λ值来操作，其中约15％至30％的供氧体来自于贫氧气体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，以如下方式来设置低发热操作中的λ值以及高发热操作中的λ值和贫氧气体的混合，即，使得热气体的O₂含量低于10％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，燃烧气体的量、λ值以及来自空气和贫氧气体的用于燃烧的载氧体的组成以如下方式设置，即，使得火焰温度不超过1300℃。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，将来自研磨操作、尤其是用于固体燃料的研磨装置的再循环的工艺气体用作贫氧气体。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，将焦炉气体用作高发热气体，将高炉气体用作低发热气体。

10.使用低发热燃烧气体和高发热燃烧气体来操作的多气体燃烧器(1)，具有：

-燃烧室(3)；

-至少一个燃烧器喷枪(10)，其带有第一喷嘴(11)、第二喷嘴(12)和第三喷嘴(13)；

-第一进料室(21)、第二进料室(22)和第三进料室(23)，其分别与相应的用于将气体输送到燃烧室中的喷嘴(11,12,13)流体式连通，

-其中，所述喷嘴(11,12,13)在一端处终止于燃烧室(3)中，在另一端处终止于相应的进料室(21,22,23)中，

-其中，所述燃烧室(3)在所述喷嘴(11,12,13)的端部的区域中具有燃烧器消声器，

其特征在于，

所述第一进料室(21)设计为输送用于燃烧的载氧体，所述第二进料室(22)设计为输送低发热燃烧气体和贫氧气体，

所述第三进料室(23)设计为输送高发热燃烧气体；以及

-进料单元，其将所述低发热燃烧气体和贫氧气体输送到所述第二进料室(22)中，其设计为根据所述多气体燃烧器(1)的操作模式来将低发热燃烧气体或贫氧气体引入所述第二进料室(22)中。

11.根据权利要求10所述的多气体燃烧器(1)，其特征在于，所述第一喷嘴(11)是燃烧器喷枪(10)的外部喷嘴，所述第二喷嘴(12)是燃烧器喷枪(10)的中心喷嘴，而所述第三喷嘴(13)是燃烧器喷枪(10)的内部喷嘴，

所述第一喷嘴(11)与所述第一进料室(21)流体式连通，所述第二喷嘴(12)与所述第二进料室(22)流体式连通，所述第三喷嘴(13)与所述第三进料室(23)流体式连通。

12.根据权利要求10或11所述的多气体燃烧器(1)，其特征在于，设置有控制单元，所述控制单元设计为在低发热操作期间将空气引入所述第一进料室(21)，将低发热燃烧气体引入所述第二进料室(22)，以及阻止向所述第三进料室(23)进料，并且

所述控制单元设计为在高发热操作期间将空气引入所述第一进料室(21)，将贫氧气体引入所述第二进料室(22)，以及将高发热燃烧气体引入所述第三进料室(23)。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的多气体燃烧器(1)，其特征在于，第一喷嘴(11)、第二喷嘴(12)与第三喷嘴(13)的横截面积的比值取决于所用的λ值、低发热燃烧气体和高发热燃烧气体和/或相应的化学计量的空气需要量，且所述比值尤其位于大约4.5-4.9:6.0-6.4:1的区域中。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的多气体燃烧器(1)，其特征在于，设有多个燃烧器喷枪(10)，每个第一喷嘴(11)与所述第一进料室(21)流体式连通，每个第二喷嘴(12)与所述第二进料室(22)流体式连通，每个第三喷嘴(13)与所述第三进料室(23)流体式连通。

15.处理设备，其具有根据权利要求10至14中任一项所述的多气体燃烧器(1)和热过程，其中，将来自所述热过程的再循环的工艺气体用作贫氧气体。