CN105378381B - 用于多燃料多喷枪燃烧器系统的中央燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于多燃料多喷枪燃烧器系统的中央燃烧器，其具有带有内管和外管的中央喷枪。内管和外管形成环形间隙管道。在中央喷枪周围设置有多个外部喷枪。在位于内管的端部区域内的环形间隙管道的延伸部中设置有漏斗形的混合装置。这种漏斗形的混合装置在其供燃烧介质流经的壁上具有开口。外部喷枪均具有喷嘴，所述喷嘴具有沿侧部周向区域的开口，所述开口非对称地布置。

Description

用于多燃料多喷枪燃烧器系统的中央燃烧器

技术领域

本发明涉及一种用于多燃料多喷枪燃烧器系统的中央燃烧器。

背景技术

这种多燃料多喷枪燃烧器系统主要用于热气体生成器中。这种热气体生成器例如用于加热例如在铁矿石冶炼装置中的煤炭研磨设备内的工艺气体，或者用于煤炭气化装置中的煤炭研磨设备内。加热的工艺气体由此既可用于输送地面煤尘，又可用于同时的研磨-干燥。

为了启动这种研磨-干燥设备，既需要对热气体生成器本身进行加热(也就是说要预热热气体生成器)，还需要对包括主要部件的整个研磨-干燥设备进行预热，这些主要部件有：研磨机、分级机、过滤器、排粉风机、热气体生成器以及相应的工艺气体线路。在这种设备的预热过程中，主要目的是将设备部件的温度提高到水露点之上，以使设备中不会出现凝结的水。另一方面，在研磨煤炭时，须提供低氧条件以防止爆炸。可以实现这种惰性操作状态，尤其是通过使用热气体生成器的低氧烟气。对于研磨电路的这种启动过程而言，相比于主要操作，热气体生成器必须提供非常低的功率，以确保在设备部件中不会出现温度相关的损害。大体上，针对研磨电路的操作，热气体生成器需要1∶8的控制比，并且如果还考虑到整个系统的预热的话，那么热气体生成器需要1∶40的控制比。1∶8的控制比是基于待研磨和干燥的材料的不同的水分含量、在不同的外部温度下并结合研磨机的不同产量来测量的。

针对在热气体生成器中的燃烧(特别是在研磨-干燥过程的范围内)，优选地使用在使用煤尘的下游过程中出现或生产的气体。例如，在煤炭气化时会产生合成气。但是由于这些气体还不能用于启动系统时的初始操作状态中，通常需要将热气体生成器设计成使得它们可通过不同的燃料来操作。为了启动整个设备(例如在功率上升时，以及对初始操作期间而言)，通常会使用不同的气体，例如天然气。一旦生产了足够的煤尘，煤炭气化就可以开始了。一旦这种下游过程已经开始且生产了合成气，就适宜使用低价的合成气来操作热气体生成器了。因此需要热气体生成器的燃烧器能够使用任意一种燃料得到下游处理装置所需的功率的100％。

例如，DE 19627203 C2公开了一种多喷枪燃烧器。另外，从DE 4208951 C2能得知具有燃烧器的热气体生成器的示例性结构。

为了能通过热气体生成器得到所需的1∶40的高控制范围，所述热气体生成器通常具有拥有单独的启动燃烧器的燃烧器。这种启动燃烧器用于预热热气体生成器。其还用于预热例如在研磨电路中的下游设备部件。热气体生成器实际的燃烧器不能用于此，这是因为它们即使处于最低的功率时也通常会发出过多的热量。这意味着，小心地加热热气体生成器和下游过程不能安全地进行。

然而，额外地并入启动加热器需要相当多的资源。特别是考虑到它仅用于开始过程或待机运行中。因此对于热气体生成器的燃烧器而言，期望能省去单独的启动燃烧器，并能直接通过热气体生成器的燃烧器来实现对热气体生成器和上游过程的加热。但是为此，就需要上文中所述的1∶40的高控制范围。

发明内容

本发明的目的在于设计一种用于多燃料多喷枪燃烧器系统的中央燃烧器，其可使用不同类型的燃烧器来操作，并具有高控制范围，使得可以将单独额外的启动燃烧器省去。

该目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的中央燃烧器来实现。

在从属权利要求、说明书和附图中示出了其他的有利的实施方案。

根据权利要求1，在根据本发明的中央燃烧器中设置有中央喷枪，所述中央喷枪具有内管和外管。这两个管彼此同轴地放置。该内管和外管由此在径向方向上彼此间隔开设置，以形成环形间隙管道。燃烧介质可通过该环形间隙管道输送。中央喷枪的外管从第一进料室延伸到燃烧室。由此，外管比内管更多地延伸到燃烧室中。

在中央喷枪本身的周围设置有多个外部喷枪，所述外部喷枪至少从第二进料室同样地延伸到燃烧室。

在内管的端部区域内，处于内管和外管之间的环形间隙管道的延伸部中设置有漏斗形的混合装置。这种混合装置具有在内管的端部区域内的开口，所述开口与内管的直径大体上相对应。在环形间隙管道的延伸部内，混合装置在其另一端处具有另外的开口，所述开口大于内管的直径但小于外管的直径。在混合装置的壁上设置有供燃烧介质流动通过的开口。

在每个外部喷枪上设置有喷嘴，所述喷嘴至少具有沿喷嘴的侧部周向区域非对称式分布设置的侧部开口。另外提出了，外部喷枪和/或外部喷枪的喷嘴形成为能相对于中央喷枪轴向地转动，以便影响喷嘴的开口的位置。

本发明的基本思想可被视为是形成用于多燃料多喷枪燃烧器系统的中央燃烧器，其本身具有1:40的控制比。这意味着，通过这种中央燃烧器，既可以通过具有根据本发明的中央燃烧器的多燃料多喷枪燃烧器本身来加热热气生成器，也可以通过热气体生成器来操作完全在满负荷下的下游设备部件。由此可以构造具有根据本发明的中央燃烧器而不具有启动燃烧器的热气体生成器或单独的燃烧器。

进而可在中央燃烧器周围设置用于第二燃料的其他喷枪。也就是说，中央燃烧器设计为通过第一燃料来操作，且围绕它的其他喷枪设计为通过第二燃料来操作。

根据本发明，能实现中央燃烧器的高控制比，尤其是通过结合中央喷枪与围绕它的多个外部喷枪。根据本发明，在中央喷枪的外管内的内管的端部处的漏斗形的混合装置的设计在本发明中也扮演着重要的角色。

在中央燃烧器的操作期间，燃料(例如天然气)通过中央喷枪的内管并通过外部喷枪供给。在内管和外管之间的环形间隙管道用于供给燃烧用空气。这种燃烧用空气可以是普通的环境空气，但也可以是O₂贫化气体，以便保证下游研磨电路所需氧的上限。通过根据本发明的在其壁上具有开口的漏斗形的混合装置，可实现通过内管吹入的燃料与燃烧用空气的好的混合，以便在一方面产生稳定的火焰，而在另一方面还实现燃料的安全且充分的燃烧。在中央喷枪的区域内的这种内部火焰还用于支持外部喷枪的火焰。

本发明的其他的核心思想可被视为是外部喷枪的喷嘴的构造。这些喷嘴至少具有沿喷嘴的侧部周向区域非对称式分布的侧部开口。此外，外部喷枪或其单独的喷嘴是可转动的，由此可改变喷嘴的位置。

这种构造允许中央燃烧器用于不同的多燃料多喷枪燃烧器系统中，其中，围绕中央燃烧器的用于第二燃料的其他喷枪在设计上可以变化。通过在外部喷枪上的喷嘴的位置，中央燃烧器可由此适应于不同地设计和/或设置的第二燃料喷枪。另外，通过改变外部喷枪的喷嘴，产生了这种优点：具有根据本发明的中央燃烧器的多燃料多喷枪燃烧器可设置成在炉膛内几乎不存在任何振动，或完全不存在振动，由此在马弗炉(muffle)内，或者单独在燃烧室内几乎不存在任何振动，或完全不存在振动。这对于多燃料多喷枪燃烧器系统的安全操作而言是重要的，这是由于这些振动可导致不稳定的系统状态，在其中难以维持燃烧器或单单热气体生成器的安全操作。

在燃烧室中的振动尤其取决于用于燃烧第二燃料的喷枪的类型，并还取决于其数量和位置。通过根据本发明的中央燃烧器，通过外部喷枪的喷嘴的构造，中央燃烧器可以以极大的灵活性相对简单地适应于不同结构的第二燃料喷枪类型、第二燃料喷枪的不同数量以及它们的不同位置。

由此设置为在操作中通过内管和外部喷枪加入燃料到燃烧室。燃烧用空气优选地通过环形间隙管道供给。在本发明的范围内，用语“燃烧用空气”指用作用于燃烧的氧载体的流体。例如，其可以是环境空气、O₂贫化气体或例如由环境空气和再循环低氧气体组成的混合物。尤其在加热的工艺气体的氧含量需保持在尽可能地低时，使用O₂贫化气体。但是原则上，其他的流体(尤其是具有气态形式)也可用作为氧载体。

燃烧气体(例如，天然气、合成气或高炉煤气)例如可描述为在本发明的范围内的燃料。

外部喷枪可根据需要而相对于中央喷枪设置。然而如果外部喷枪设置在距离中央喷枪径向距离相等的位置处(尤其是成环形)，那么是有利的。由此可通过中央喷枪的火焰来获得外部喷枪的火焰的支持，以便在中央燃烧器的操作过程中促进高控制范围。

如果(除了漏斗形的混合装置之外)设置有旋流装置的话，那么可实现燃料与燃烧用空气的好的混合。这些旋流装置例如可设置在外管的内壁上和/或混合装置的外壁上。旋流装置可由此形成为旋流板。另外，可通过在外管的内壁上的旋流装置使混合装置居中。如果将旋流装置安装到外管的内壁且安装到混合装置本身上，那么就是这种情况。在本发明的范围内，还可将旋流装置视为是湍流发生结构或旋流板。这种湍流发生结构的目的是对吹入的气体增加湍流脉动，以便使不同的气体更好地混合在一起，尤其是燃烧气体和燃烧用空气。

如果内管以在轴向方向上和径向方向上均具有开口的喷嘴结束，那么是有利的。但是，也可以仅在这两个方向中的一个上设置开口。具有喷嘴的管的设计改善了燃料与燃烧用空气的混合状况，这进而为其带来了改善且提高的控制范围。

在中央喷枪的内管和外部喷枪之间的燃料供应比优选地固定为超过中央燃烧器的整个工作范围，尤其是保持恒定。该比值可根据外部喷枪的确切数量而改变，并且相对于中央喷枪的内管到外管的燃料供应，该比值平均约为10％-20％:90％-80％。经证明，这种固定的比值对于中央燃烧器的稳定操作而言是有利的。另外，可省略用于外部喷枪及中央喷枪的单独的控制部分，并且为此可仅使用一个控制部分。

根据本发明的中央燃烧器可设置在多燃料多喷枪燃烧器中，于是可形成没有启动燃烧器的多燃料多喷枪燃烧器。这意味着，除了热气体生成器的其他部件(尤其是马弗炉)和/或装备有多燃料多喷枪燃烧器的加工设备的其他部件之外，单独的启动燃烧器是不必要的，这是因为根据本发明的多喷枪燃烧器具有高达1:40的足够高的控制范围，从而其可实现启动燃烧器本身的功能。但是，因为中央燃烧器(与启动燃烧器相比)还可在将足够的能量(例如热工艺气体)提供给整个相连的工艺设备(例如研磨电路)的操作状态下进行操作，因此中央燃烧器不会在任何环境下被认为是启动燃烧器本身。另外，省略启动燃烧器还为其带来了额外的优点，使得不再需要用于启动燃烧器的完整的控制部分。

根据本发明的具有中央燃烧器的多燃料多喷枪燃烧器可作为燃烧器而用于热气体生成器中。此外，热气体生成器具有燃烧器马弗炉，以及用于待加热的工艺气体的进料器。

由于根据本发明的中央燃烧器的构造，多燃料多喷枪燃烧器使用具有不同结构的中央燃烧器是可能的。例如，这种多燃料多喷枪燃烧器可形成为便于中央燃烧器设置在中央燃烧器管内。也就是说，这种中央燃烧器管连接到中央燃烧器的外部喷枪上。

额外的旋流装置可设置在中央燃烧器管的内壁上。在这种构造的情况下，燃烧用空气还通过在中央喷枪的外管和中央燃烧器管之间的大的环形间隙管路供给。在中央燃烧器管的内壁上的旋流装置确保燃烧用空气与尤其是通过外部喷枪吹出的燃料的好的混合。

与用于多燃料多喷枪燃烧器的第二燃料喷枪的确切的实施方案无关，这些第二燃料喷枪应优选地设置在中央燃烧器管或中央燃烧器周围。这例如可通过与外部喷枪相似的环形方式来实现。

第二燃料喷枪例如可由一个在另一个内部设置的两个管形成。根据这种构造，第二燃料可通过一个在另一个内部设置的管的内部供给，并且燃烧用空气可通过外管供给。旋流装置还可设置在两个管的端部处。尤其是，在第二燃料喷枪的外管和内管之间的环形间隙管道适合用于此。如在本发明的范围内所描述的所有旋流装置那样，该旋流装置优选地形成为旋流板。原则上，还可以使用多个(例如三个)一个在另一个内部设置的管作为第二燃料喷枪。除了燃烧用空气和第二燃料之外，其他的流体可提供作为额外的燃料或用于燃烧。

然而，还可以通过单管来形成第二燃料喷枪。这种喷枪可具有端部喷嘴。通过该端部喷嘴，可影响第二燃料的离开方向，以使得燃料与燃烧用空气的混合在这里更加改善。

原则上，第二燃料喷枪可根据需要相对于中央燃烧器布置。例如可以在距离中央燃烧器径向距离相同的位置处设置这些第二燃料喷枪，优选地以环形的方式。这种设计是优选的，尤其是在由单管组成的第二燃料喷枪的情况下。通过这种构造能实现均匀的火焰图案。

此外，可在第二燃料喷枪周围设置燃烧器外管。所述燃烧器外管在外表上终止多燃料多喷枪燃烧器。根据第二燃料喷枪的设计，如果未设置中央燃烧器管，那么燃烧用空气还可通过在燃烧器外管、中央燃烧器管或中央喷枪的外管之间的中间空间供给。这种第二变体尤其对于第二燃料喷枪由具有端部喷嘴的单管形成的设计而言是有用的。燃烧器外管在其朝向燃烧室的端部处形成燃烧器嘴。为此，其可具有还影响火焰几何结构的形状。例如，其可形成为在端部区域内略微弯向燃烧器的中央轴。

根据一个实施方案，在燃烧器外管的内壁上可设置其他的旋流装置。这些旋流装置用于更好地混合燃烧用空气与燃料，由此促进改善的燃烧情况。

原则上，在本发明的范围内所描述的所有旋流装置可根据需要设计。然而优选地，它们可设计为输送流的旋流板。这些旋流板尤其与气体的出流方向成角度地设置，以便于在气体流出时产生流出气体的旋流，即偏转。根据一个优选的实施方案，设置有叶轮。该叶轮可根据第二燃料喷枪在多燃料多喷枪燃烧器的不同区域上的形成而设置。

例如，如果设置有中央燃烧器管，那么叶轮可设置在中央燃烧器管的内壁与中央喷枪的外管之间的区域内。该叶轮可延伸直到设置在中央燃烧管的内壁上的旋流装置。

如果未设置中央燃烧器管，那么叶轮可设置在燃烧器外管的内壁与中央喷枪的外管之间的区域内。同样在这种情况下，该叶轮可—如果旋流装置设置在燃烧器外管的内壁上—从此处延伸到中央喷枪的外管的外壁。

与叶轮的确切位置无关，根据一个优选的实施方案，后者尤其延伸到中央喷枪的外管在结束的区域。叶轮自身可以以穿孔板的方式设计，由此，可实现燃烧用空气的额外的湍流，所述燃烧用空气在中央喷枪的外管与中央燃烧器管或燃烧器外管之间的环形间隙管道内输送。

第二燃料喷枪可延伸穿过叶轮，使得它们在燃烧室的方向上在叶轮之后结束。

根据一个优选的实施方案，叶轮设计为使其可沿轴向移位。这意味着，其可在燃烧室的方向上往复移动。通过这种构造，可使经由燃烧引起的震动减小到最小或避免。

叶轮的位置还用于影响燃烧用空气的湍流，并由因用于促成期望的燃烧状况。

附图说明

下面将参考示例性实施方式和示意性附图来对本发明进行更加详细地描述，其中：

图1显示了根据本发明的具有中央燃烧器的第一多燃料多喷枪燃烧器的截面立体图；

图2显示了根据图1的多燃料多喷枪燃烧器的截面图；

图3显示了根据本发明的具有中央燃烧器的第二多燃料多喷枪燃烧器的截面立体图；

图4显示了根据图3的多燃料多喷枪燃烧器的截面图；

图5显示了穿过外部喷枪的喷嘴的截面；以及

图6显示了用来展示根据本发明的具有带有中央燃烧器的多燃料多喷枪燃烧器的热气体生成器的操作的示意图。

具体实施方式

图1和图2显示了根据本发明的具有中央燃烧器1的多燃料多喷枪燃烧器100的第一实施方案，其中一个是部分切除的立体图，一个是截面图。

中央燃烧器1由中央喷枪10、围绕其的外部喷枪21以及在外侧终止中央燃烧器1的中央燃烧器管101形成。

中央喷枪10具有内管11和外管12。它们彼此同轴地布置，如此使得在内管11的外侧和外管12的内侧之间形成环形间隙管道13。外管12在燃烧室60的方向内管11延伸的更多。在内管11的端部处设置有混合装置14。这种混合装置形成为像是漏斗。

混合装置14设置有在内管11的端部区域内的第一端，并且具有与内管11的直径大体对应的直径。在朝向混合装置14的另一端的方向上，后部以漏斗的样式变宽。在混合装置14的壁上设置有凹陷、尤其是孔洞。

旋流板形式的旋流装置15设置在外管12的内侧上。它们除了造成燃烧用空气湍流的实际功能之外，还用于使混合装置14的中心化，使其居中地位于中央喷枪10的内管11上。还可在混合装置14的外侧上设置旋流装置16，其例如也是旋流板的形式。

内管11本身以在混合装置14的区域内的喷嘴17结束。该喷嘴17既具有轴向开口也具有径向开口。这些开口优选地具有这样的大小：流动穿过内管11的介质中的较大的部分可沿轴向方向出去，而不能沿径向方向出去。

多个外部喷枪21环形布置在中央喷枪10的外管12的周围。它们彼此之间距离相等。外部喷枪21还分别布置成距多燃料多喷枪燃烧器100的中央轴线有相等的距离处，所述中央轴线在内管11内延伸。

外部喷枪21分别以喷嘴22结束。所述喷嘴22具有径向布置的多个开口23。如图5所示意性地显示的那样，开口由此非对称地设置在喷嘴22的周向区域上。

图5显示了在开口23的区域内穿过外部喷枪21的喷嘴22的截面。由此清楚的是，这里所显示的两个开口23非对称地设置在喷嘴22上。

喷嘴22和/或外部喷枪21可设计为能围绕它们的轴线转动。由此可以根据需要相对于多燃料多喷枪燃烧器100的中央中轴线来定位喷嘴22的开口23。如图1并如图3所示，通过这种定位，中央燃烧器1可设置为不同的多燃料多喷枪燃烧器。由此还可以使操作期间发生的震动减小到最小。

在根据图1和图2的实施方案中，中央燃烧器1以中央燃烧器管101结束。旋流板形式的旋流装置102依次设置在中央燃烧器管101的内壁上。

具有中央喷枪10和漏斗形的混合装置14及叶轮130的中央燃烧器1的结构设计引起燃烧气体阶梯式地燃烧及流体流的内部循环。因为通过内部循环和分级燃烧促进非常稳定的火焰的形成，这允许有1:40的高控制比。

多个第二燃料喷枪110设置在中央燃烧器1的周围。这些第二燃料喷枪110各自具有内管111和包围内管111的外管112。内管111和外管112相对于彼此同轴地定位，从而在他们之间形成了环形间隙管道113。延伸到环形间隙管道113内的旋流装置114设置在内管111的端部区域内。多燃料多喷枪燃烧器100由燃烧器外管120在外侧终止。

此外，在中央燃烧器管101和中央喷枪110的外管112之间设置有叶轮130。所述叶轮130形成为类似于穿孔板。外部喷枪21延伸穿过叶轮130。另外，叶轮130的位置可轴向地改变。通过这种改变，中央燃烧器1可适应于不同的多燃料多喷枪燃烧器，这是因为由此可使在燃烧室60内发生的震动减小到最小。这通过叶轮130的轴向定位来实现。除此之外，叶轮130使通过在外管12和中央燃烧器管101之间的环形间隙管道106输送的燃烧用空气均匀化。

下面将详细说明多燃料多喷枪燃烧器100的连接和操作。

中央喷枪10的内管11与外部喷枪21优选地连接到第一燃烧气体的进料器上，例如天然气供应器。第二燃料喷枪110的内管111可连接到第二燃烧气体(例如合成气)的进料器上。环形间隙管道113以及形成在中央喷枪10的外管12与中央燃烧器管101之间的环形间隙管道106连接到燃烧用空气供应器上。大体上，尤其是气体形式的氧载体可被视为在本发明范围内的燃烧用空气。

原则上，这里所提供的燃烧用空气可以是O₂贫化气体，以便于满足下游研磨设备中减少的氧含量的需求。

在这里所显示的实施方案中，对内管11的进料可直接地实现，对环形间隙管道13的进料要通过进料室61实现。对外部喷枪21的进料通过进料室62实现。燃烧用空气通过进料室63输送到环形间隙管道106内。通过进料室161将第二燃烧气体进料到第二燃料喷枪110的内管111，并且通过进料室162将燃烧用空气进料到环形间隙管道113。

进料到中央喷枪10的内管11与进料到外部喷枪121的第一燃烧气体由此具有固定的比值，优选地在15％:85％的范围内。类似地，通过进料室61与通过进料室63进料的燃烧用空气设置为固定的比值。

点火装置30用于启动多燃料多喷枪燃烧器100。所述点火装置30仅用于实际上非常短的点火过程而设置。中央燃烧器1通过其来点火。首先，中央燃烧器1以非常低的等级进行操作，其中燃料既流经中央喷枪12的内管11，又流经外部喷枪21。例如，天然气可用作燃料。如上所述，这能以非常低的功率实现，以便于加热其中设置有燃烧器的热气体生成器，并加热下游单元。在该过程中，还加热了围绕燃烧室60延伸的热气体生成器的燃烧器马弗炉。一旦下游单元和其中使用加热器100的热气体生成器已经充分地加热它们本身了，则可以发生进入到生产操作的转换。这种转换仅通过提高中央燃烧器1的功率来实现。这意味着对其提供更多的燃料和更多的燃烧用空气。

如果燃烧器100例如用作为用以生产合成气的煤炭研磨设备的热气体生成器，那么还需要花费一些时间直到通过合成器生产产生了足够的合成气来操作燃烧器。一旦有足够量的这种廉价的合成气可用，燃烧器则可转换到合成操作。在这种情况下，通过第二燃料喷枪110的内管111引进合成气。同时，燃烧用空气通过环形间隙管道113进料。如果通过合成气燃烧达到稳定的燃烧状态，那么中央燃烧器1此时可降低功率并理想地完全关闭。这例如节省了中央燃烧器的操作所需要的天然气，这种天然气具有更高的品质且因此更为昂贵。这同样可以提高合成气的燃烧，并同时减少天然气的燃烧。

图3和图4显示了根据本发明的具有中央燃烧器1的多燃料多喷枪燃烧器200的不同的变体。下面仅提供了与根据图1和图2的实施方案不同的构造有关的细节。相同的部件以相同的附图标记来表示。

多燃料多喷枪燃烧器200和多燃料多喷枪燃烧器100之间的根本区别在于使用了不同类型的第二燃料喷枪210。这些第二燃料喷枪由单独的管211组成，并具有端部喷嘴212。

与燃烧器100的其他的区别在于燃烧器200不具有中央燃烧器管101。

为此，引导板形式的旋流装置221设置在燃烧器外管220上。另外，在燃烧器外管220和中央喷枪11的外管12之间形成环形间隙管道213。

根据燃烧器200的这种实施方案，在中央喷枪10的外管12与燃烧器外管220之间的区域内设置有叶轮230。与燃烧器100相类似，外部喷枪21以与第二燃料喷枪210相同的方式延伸穿过叶轮230。该叶轮230还可沿轴向方向移动位置，以便使燃烧室60内可能发生的振动减小到最小。与叶轮130相似，叶轮230也使通过环形间隙管道213输送的燃烧用空气均匀化，所述环形间隙管道213形成于外管12和燃烧器管220之间。

下面将对单个的喷枪以及具有燃料(例如天然气或合成气)及燃烧用空气的环形间隙管道进行说明。

对中央喷枪10的内管11的燃料供应是直接地实现的。将燃烧用空气供应到环形间隙管道13内是通过进料器65实现的。将燃料供应到外部喷枪21也是通过进料室62来实现的。

通过进料室261，第二燃料、例如合成气被供应到第二燃料喷枪210。燃烧用空气通过进料室262供应到环形间隙管道213内。

燃烧器200的操作模式与燃烧器100的操作模式相似。这意味着，为了对加热器200或装备有加热器200的热气体生成器进行加热，中央燃烧器1首先以低的等级(low stage)进行启动。一旦燃烧器200本身及其装配的热气体生成器足够热了，则下游处理装置会进一步以低功率进行加热。一旦该下游处理装置被充分地加热，则可开始生产操作。为此，中央燃烧器1提高功率，并以足够的功率操作。

一旦有足够的第二燃料(例如合成气)可以使用，则将其供应给第二燃料喷枪210。如果第二燃料的供应稳定，并且燃烧处于稳定的状态，那么可调整第一燃料的供应，并且中央燃烧器1可基本上关闭。

下面将详细说明两个燃烧器变体100和200之间的区别，并随后阐明各自的优点。

在燃烧器100的情况下，为了在第二燃料操作中得到的更高的功率，设置更多的第二燃料喷枪是足够的。这通过每个第二燃料喷枪根据其结构携带自身的燃烧用空气来实现。也就是说，每个第二燃料喷枪具有固定的功率。当然，燃烧器的总直径也随之增加了。

与燃烧器200相比，燃烧器100可通过较低的压力进行操作。由于设计不同的第二燃料喷枪，燃烧器系统200与燃烧器100相比具有明显较低的重量。

下面将根据图6，再次通过概述的方式来说明到根据本发明的具有中央燃烧器1的多燃料多喷枪燃烧器系统400的不同进料。

在燃烧器400的燃烧室60中，在燃烧器马弗炉442内示意性地显示有穿孔夹套单元441。连同燃烧器400，由此制得了例如向研磨设备提供热工艺气体的热气体生成器401。

中央喷枪10的内管11以与中央燃烧器1的外部喷枪21相同的方式连接到第一燃烧气体(例如天然气)的进料器上。由此，对外部喷枪21的进料通过进料室421实现。该进料室(以与下文所述的进料室相同的方式)用于使流体的进入平稳化，并确保可最规律的流入到相连的管或喷枪内。

如图解所示，内管11和外管21均具有相同的气体供应源。仅设置有一个分支，该分支将气体以预定比值分配给内管11和外部喷枪21。通过进料室422，第二个不同的燃烧气体(例如合成气)可给进到第二燃料喷枪410。

为了向(尤其是)中央喷枪供应燃烧用空气，使用了进料室423。

剩余的燃烧用空气通过进料室424供给到燃烧器400。另外，由此产生了进入到燃烧室424的再循环气体供应。这用于减少燃烧用空气的氧含量，以使所产生的加热后的工艺气体具有尽可能低的氧含量。

另外，通过穿孔夹套单元441，待加热的其他工艺气体可被供应到热气体生成器401。进而，全部的加热了的工艺气体供给到例如具有辊磨机的研磨过程。

可以通过根据本发明的中央燃烧器来构造没有启动燃烧器的多燃料多喷枪燃烧器系统，由此所述系统不必需改变中央燃烧器而分别具有不同的构造。

Claims (11)

1.多燃料多喷枪燃烧器，其形成为不具有启动燃烧器，并包括用于多燃料多喷枪燃烧器系统的中央燃烧器，所述中央燃烧器具有中央喷枪，所述中央喷枪具有相对于彼此同轴地设置的内管和外管，

其中，所述内管和外管在径向方向上彼此间隔开布置，以形成环形间隙管道，并且燃烧介质能通过所述环形间隙管道输送，

其中，所述中央喷枪的外管从第一进料室延伸到燃烧室，

其中，在所述中央喷枪周围布置有多个外部喷枪，所述外部喷枪至少从第二进料室延伸到燃烧室，

其中，所述外管相比内管延伸更多而进入到燃烧室内，

其中，在处于内管的端部区域内的环形间隙管路的延伸部中设置有漏斗形的混合装置，所述混合装置在内管的端部区域内具有开口，所述开口与内管的直径大体上相对应，

其中，所述混合装置在其处于环形间隙管路的延伸部中的端部处具有的开口，所述开口大于内管的直径且小于外管的直径，

其中，在混合装置的壁上设置有供燃烧介质流动通过的开口，

其中，在每个外部喷枪上设置有喷嘴，所述喷嘴至少具有沿所述喷嘴的侧部周向区域非对称式地分布设置的侧部开口，

其中，所述外部喷枪和/或所述外部喷枪的所述喷嘴形成为能轴向地转动，以影响喷嘴的开口的位置，

其中，设置有叶轮，

a)所述叶轮形成在中央燃烧器管的内壁与中央喷枪的外管之间的区域内，所述中央燃烧器由所述中央燃烧器管在外侧终止，所述中央喷枪居中地布置在所述多燃料多喷枪燃烧器中，

b)或者，所述叶轮形成在燃烧器外管的内壁与中央喷枪的外管之间的区域内，所述多燃料多喷枪燃烧器由所述燃烧器外管在外侧终止，所述中央喷枪居中地布置在所述多燃料多喷枪燃烧器中，

其中，所述叶轮形成为能轴向移位。

2.根据权利要求1所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，所述外部喷枪以环形的方式布置在距离中央喷枪径向距离相等的位置处。

3.根据权利要求1所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，在所述外管的内壁上和/或在所述混合装置的外壁上设置有旋流装置。

4.根据权利要求1所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，所述内管以喷嘴终止，所述喷嘴在轴向方向上和/或径向方向上具有开口。

5.根据权利要求1所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，所述中央燃烧器布置在所述中央燃烧器管内。

6.根据权利要求1所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，在中央燃烧器管的内壁上设置有旋流装置。

7.根据权利要求1所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，在中央燃烧器管的周围布置有第二燃料喷枪，并且所述第二燃料喷枪由一个在另一个内设置的两个管形成。

8.根据权利要求1所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，在中央燃烧器的周围距离中央喷枪径向距离相等的位置处以环形的方式设置第二燃料喷枪。

9.根据权利要求1所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，第二燃料喷枪由单管形成，并具有端部喷嘴。

10.根据权利要求1所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，在第二燃料喷枪的周围设置有所述燃烧器外管。

11.根据权利要求10所述的多燃料多喷枪燃烧器，其特征在于，在燃烧器外管的内壁上设置有旋流装置。