CN1250901C - 高速注入富氧气体使低氧区富氧化 - Google Patents
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Abstract
提出在炉子或者锅炉的燃烧室中燃烧碳氢化合物燃料的方法和装置，该燃烧通常只用空气作氧化气，部分空气通过一个或多个喷嘴进入燃烧室，而其余部分空气通过该喷嘴下游的许多位置进入燃烧室。该方法包括在该许多下游位置用许多喷管将富氧气体喷入到燃料室中，富氧气体用从亚音速到超音速的速度喷入，富氧气体的量应大到氧浓度按体积计算不大于2%，该氧浓度大于仅用空气作氧化气时的氧浓度。
Description
技术领域
本发明涉及在工业热力应用中特别是发电厂锅炉中氧的富化。
背景技术
本发明同一受让人在1999年10月10日提出的Air LiquideSerie文件5167即专利申请系列No.09/437526中，提出一种用大量氧气使锅炉中氧气富化的系统，以达到氧-燃料的完全燃烧。此专利申请涉及氧的富化和烟气再循环之间的某种关系，使得锅炉的设计参数保持不变。
尽管上述专利申请中的上述方法很创新，但是在特殊的工业热力应用中，特别是燃煤锅炉，主要是粉化煤锅炉中是不合乎要求的，但还适用于流化床。煤的燃烧造成大量没有燃烧的煤进入到烟囱中，因此损失掉大量燃料。另外，由于煤的不完全燃烧，而且有时引燃操作比较困难，所以需要使用大量辅助燃料例如天然气(占燃料总量的约10％-50％)。燃烧的容易程度和完全性直接和煤的挥发成份相关，间接与煤中水分百分浓度相关。换言之，煤越潮越难燃烧，而且可能形成不完全燃烧，而煤中的挥发物越多，则燃烧更完全。
图1是示意图，示出锅炉4中先有技术燃烧室2，锅炉中的燃烧室2分成两个主要区域，区域I，在图1中用编号6表示，代表安装燃烧喷嘴以及空气入口的区域。燃烧空气可以随燃料一起进入燃烧室2(一部分空气用于将煤输送到燃烧室2中)，或者燃烧空气和燃料在不同的入口进入。燃烧空气可以在此位置部分引入到锅炉中，或者全部引入锅炉中。更现代的系统采用不同的空气入口，此种空气入口在图1中表示为区域II，用编号8表示，以改善燃烧过程和降低NOx的产生。示意示于图1的这种燃烧系统称为“分段”燃烧系统，因为燃烧过程发生在两个区域。还应当注意到，图1的系统是很普通的，示出了大体水平流动的烟气10。一般说来，烟气可以任何方向流动(纵向流动、水平流动、环形流动等)。
如图1所示，燃烧过程分成两个区域：区域I代表引燃区域，在该区域中燃料进入到燃烧室，被加热，然后燃烧。当煤的质量较差时，需要引入另外的燃料(一般为天然气或者燃油)，以便快速引燃。区域II代表燃烧的最后区域。如上所述，可以在此区域中引入额外的氧化气。现代的分段燃烧系统允许将大量的氧化气引入到区域II中(占总氧化气的10％-50％)。由于在区域II中进入空气的压力低，所以主要烟气流的流型相对不受影响，因此两种气流的混合相对较差，妨碍了燃料的完全燃烧。图2中的阴影区域16示出这一点。图2表明，在烟气流10和区域II中进入混合区域16的其余部分氧化气之间的混合区域并不是全部区域，所以大部分燃料没有与氧化气混合，因此仍然不能被燃烧。
如果区域I中的燃料能够与区域II中的氧化气混合，使燃料和辅助的氧化气之间得到均匀的混合，这是最有利的。
发明内容
本发明提出了可以解决先有技术方法有关问题的方法和装置。本发明涉及通过最好均匀分布的多个气流，将富氧气体高速气流喷入到区域II中，以进行充分混合。本文所说的“富氧气体”意为氧气浓度高于21％(空气中的氧浓度)的任何气体。本发明工艺的结果是：使燃料和/或富含燃料的燃烧产物得到富氧的氧化气(与空气相比)；还改进了燃料和/或富含燃料的燃烧产物与氧化气之间的混合。高氧浓度和充分混合的联合作用造成燃料更有效和更完全的燃烧。
本发明的一方面是提供一种增强在燃烧室中碳氢化合物燃料燃烧的方法，所述燃烧通常只用空气作氧化气，部分空气靠近一个或多个碳氢化合物燃料喷嘴进入燃烧室，而其余部分空气通过上述碳氢化合物燃料喷嘴下游的多个位置进入燃烧室，本方法包括以下改进步骤：在上述燃料喷嘴下游的上述多个位置用多个喷管将富氧气体以一定速度喷入到燃烧室的烟气中，其中，所述富氧气体的氧浓度按体积计算比空气的氧浓度更大，但不大于2％。
本文所述的词“燃料室”包括在炉子和锅炉中发生燃料燃烧的任何区域。
在其它优选实施例中，一些富氧气体用一个或者多个喷管以亚音速注入，而其余的富氧气体用一根或者多根喷管以超音速注入。
富氧气体最好通过喷管注入，该喷管与燃烧室的壁形成的角度在约20°-160°之间，该角度是在垂直于该壁的平面上测量的。最好定出多个位置，使得一半的喷管装在第一壁上，而另一半的喷管装在第二壁上。优选的实施例是，第一壁上的喷管分开的距离为LL，而且LL＜LCH/2，式中LCH选自一组数值，这组数值包括燃烧室的高度值、长度值和宽度值，而且在第一壁上的喷管与第二壁上的喷管相隔距离为l，而且0＜l＜LL/2，式中LL是第一壁上喷管之间的距离。
燃料室最好是长方体的，其中长方体燃烧室4个壁中的各个壁上有一个喷管，而且各个喷管与配置相邻喷管的壁的距离为L’。最好L’＜LCH/2。在此实施例中，各个喷管最好配置在第一角度，该第一角度在约20°-160°之间，该第一角度是在大体垂直于其相应壁的第一平面上测量的，各个喷管最好配置在第二角度，该第二角度在约20°-160°之间，该第二角度是在大体垂直于第一平面的一个平面上测量的。
在应用长方体燃烧室的实施例中，其余部分的空气最好通过一个和多个长方体的槽口或者通过一个和多个基本上圆形的槽口进入燃烧室。
其它优选方法包括这些方法，即喷入富氧气体而不喷入其余部分空气的方法以及将上述富氧气体注入到其余部分空气中的方法。
本发明第二方面提出一种增强燃烧室中煤燃烧的方法，所述燃烧通常只采用空气作氧化气，一部分空气在靠近一个和多个煤粉喷头的位置进入燃烧室，而其余部分空气通过上述煤粉喷头下游的多个位置进入燃烧室，本方法包括以下改进步骤：在上述喷头下游的多个位置用多个喷管将富氧气体以一定速度喷入到燃烧室的烟气中，其中，所述富氧气体的氧浓度按体积计算比空气的氧浓度更大，但不大于2％。
优选的方法是这些方法，即一些富氧气体用一个或多个喷管以亚音速注入，而其余富氧气体用一根或多根喷管以超音速注入。
下面方法在本发明中也是优选的，即富氧气体通过喷管注入，该喷管与燃烧室壁形成的角度在约20°-160°之间，此角度是在垂直于该壁的平面内测量的。
第二方面的优选实施例包括这些方法：定出多个位置，使得一半喷管装在第一壁上，而另一半喷管装在第二壁上；第一壁上的喷管分开距离L，L＜LCH/2，式中LCH选自一组值，该组值包括燃烧室的高度值、长度值和宽度值；在第一壁上的喷管与第二壁上的喷管相隔距离为l，而且0＜1＜L/2，式L是第一壁上喷管之间的距离；燃烧室是长方体的，而且在上述长方体燃烧室的4个壁的各个壁上有一个喷管，各个喷管与配置相邻喷管的壁相距距离为L’；各个喷管配置在第一角度，该第一角度在约20°-160°之间，该第一角度是在大体垂直于其相应壁的第一平面上测量的；各个喷管配置在第二角度，该第二角度在约20°-160°之间，该第二角度是在大体垂直于第一平面的一个平面内测量的。
其余部分空气最好通过一个和多个长方体槽口或者通过一个或多个基本上圆形的槽口进入燃烧室。
最好注入富氧气体，代替注入其余空气部分，或者将富氧气体注入到其余部分的空气中。
本发明的第三方面提出一种增强燃烧室中第一碳氢化合物燃料燃烧的方法，所述燃烧通常只用空气作氧化气，一部分空气通过在燃烧室第一区域的一个或多个第一碳氢化合物燃料喷嘴进入燃烧室，而其余部分空气通常通过上述第一碳氢化合物燃料喷嘴下游的多个位置进入燃烧室，本方法包括如下改进：通过上述多个位置将第一富氧气体注入燃烧室，该第一富氧气体氧的浓度比空气的氧浓度大，但不大于2％，第一富氧气体通过喷管以一定速度喷入，上述喷管将第一富氧气体喷入到由第二富氧气体和第二碳氢化合物燃料形成的火焰中。
和本发明先前的几方面一样，第一部分的富氧气体可以用亚音速注入或者用超音速注入，但是在所有情况下，其速度大于只使用空气的速度。
以下方法是优选的：上述辅助燃料选自一组燃料，这组燃料包括气态燃料和液态燃料；富氧气体的第二部分，其氧的浓度基本上与富氧气体的第一部分的氧浓度相同；以下方法也是优选的：各个喷管配置在第一角度，该第一角度在约20°-160°之间，该第一角度是在大体垂直于其相应壁的第一平面上测量的。
本发明的第四方面提出一种使碳氢化合物燃料在燃烧室中进行燃烧的装置，所述燃烧通常只用空气作氧化气，一部分空气在靠近一个或多个碳氢化合物燃料喷嘴的位置进入燃烧室，而其余空气部分通过上述碳氢化合物燃料喷嘴下游的多个位置进入燃烧室，本装置包括以下改进：在上述喷嘴下游的上述多个位置通过多个喷管将富氧气体以一定速度喷射到燃烧室的烟气中，其中，所述富氧气体的氧浓度按体积计算比空气的氧浓度大，但不大于2％。
本发明的第五方面提出一种在燃烧室内燃烧碳氢化合物燃料的装置，所述燃烧通常只用空气作氧化气，部分空气通过在燃烧室第一区域中的一个或者多个第一碳氢化合物燃料喷嘴进入燃烧室，而其余部分空气通常通过上述第一碳氢化合物燃料喷嘴下游的多个位置进入燃烧室，本装置包括以下改进：在上述多个位置将第一富氧气体喷入燃烧室，其中，所述第一富氧气体的氧浓度按体积计算大于空气的氧浓度，但不大于2％，并且所述第一富氧气体通过喷嘴以一定速度喷入，上述喷管将第一富氧气体注入到由第二富氧气体和第二碳氢化合物燃烧产生的火焰中。
附图说明
图1是示意图，示出先有技术的燃烧炉和燃烧方法；
图2是示意图，示出先有技术的燃烧炉和燃烧方法，示出注入到区域II中的燃料和氧化气之间的混合不好；
图3是本发明装置和方法的示意图，示出未燃烧的燃料和进入区域II的氧化气之间的混合；
图4a和4b分别是本发明一个创新性装置和方法的侧视图和前视图；
图5a和5b分别是本发明第二装置和方法实施例的侧视图和前视图；
图6a和6b分别是本发明另一个装置和方法实施例的侧视图和前视图；
图7a和7b分别是本发明另一个装置和方法的平面图和侧视图；
图8是本发明另一装置和方法的平面图；
图9a、9b和9c分别是本发明另一装置和方法的侧视图和两个比较前视图；
图10a、10b和10c分别是本发明另一装置和方法的侧视图和两个比较前视图；
图11a、11b和11c分别是本发明另一装置和方法实施例的侧视图和两个比较前视图；
图12a、12b和12c分别是本发明另一装置和方法实施例的侧视图和两个比较前视图；
图13是本发明优选装置和方法的示意图，其中将富氧的氧化气随同燃料一起注入到区域I中。
具体实施方式
增加氧的浓度和改善混合的双重作用造成燃料可以更有效和更完全地燃烧。图3示意示出将富氧氧化气喷入用编号8表示的第二区域中的方法，该区域构成富氧氧化气混合区域14，该区域大大改善了燃烧效率。图4-12示出喷入富氧气体的具体实施例。
图4a和4b分别示出本发明一个装置和方法实施例的侧示图和前视图。炉壁或者喷嘴座300具有面向燃烧室的前表面302。富氧氧化气通过管子301横向流过会聚式扩张喷嘴200喷入，该喷嘴200具有出口201。如图4b所示，通常有若干具有出口201的管子301，图4b示出有三个管子301和三个出口201的情况。喷入位置最好位于燃烧室的同一壁上，与空气注入位置分开。富氧氧化气流400的速度(Vox)在0.75马赫-5马赫之间，最好在约1-2马赫之间。高冲力的氧化气喷流400如图4a所示带走烟气，产生混合区域401。该高冲力的氧化气喷流将富含燃料的烟气带入到氧的高浓度区，从而可完全燃烧。通常，如果在炉中使用状态下Vs是主要氧化气流的声速，则氧化气流400满足以下关系：Vs＜Vox≤2×Vs。在图4a中还示出角度α。该角度α定义为氧化气管301对称轴和燃烧室壁300之间的角度。该α角在20°-160°之间比较好，最好在45°-135°之间。
图5a和5b示出本发明的另一实施例，其中富氧氧化气通过管子100注入到燃烧室的区域II，该燃烧室的结构与图4a所示结构相同，然而氧化气气流冲出管100的冲出速度低于当地空气流的声速。因此，在此实施例中存在以下关系：0.1×Vs＜Vox≤Vs。在400a示出氧化气喷射管100，它与在401a的烟气混合，如图5a所示。图5b示出从“B”方向看去的前视图，示出通过出口201a射出燃烧壁300的3个亚音速富氧气流。在此实施例中，不能期望混合、渗透/夹带是有效的，但是此实施例可以用在小燃烧室中。
图6a和6b示出另一实施例。如图6a所示，第一部分富氧氧化气通过管子或者导管100喷入，产生氧化气喷流400b。该氧化气喷管100的喷出速度是亚音速，以下关系成立：Vox≤2×Vs。燃料注入到管子110，或者更准确地说，注入到在管子100和外管110之间的环形区域。将富氧氧化气注入管子110和第三管子120之间的环形区域中，该富氧氧化气的成份与注入到管子100中的氧化气的成份相同。燃料从管子110中射出，与管子120射出的氧化气混合，产生火焰，该火焰形成局部高温区域，例如图6a的编号800所示的高温区域，在此高温区域内，高浓度氧将促使夹带进入这些区域的烟气(富含未燃烧燃料的气体)快速和完全燃烧。角度α在如图4a所示的范围内。图6b示出前视图，此图是从图6a的方向“C”看去的视图。图6b所示的前视图示出3个喷射管100、3个燃料管110和3个外侧氧化气喷射管120。和前面实施例一样，喷射位置最好位于燃烧室的同一壁上，最好与空气喷射位置分开几米到约50米的距离，此距离取决于燃烧室和炉子的尺寸。
图7a和7b分别是本发明另一实施例的平面图和侧视截面图。在此实施例中，在燃烧室的两个相对壁上共装有4个氧化气喷管，从而在燃烧室内形成更均匀的氧化气分布。4个喷射位置分别为100、110′、100a和100a′。在这4个喷射管中喷射出的氧化气喷流的速度在0.75马赫-5马赫之间，最好在0.7-3马赫之间。角度α和前面实施例说明的一样，而图7b所示的角度β一般也在约20°-160°之间。角度β可以不同于角度α，但是最好等于角度α。在图7a中示出距离LL和距离l。LL定义为两个相邻氧化气喷管之间的距离，例如定义为图7a所示的100a或者100a′之间的距离，最好成立以下关系：LL＜LCH/2，式中LCH代表燃烧室的长度、宽度或者高度。另外，l被定义为两个相对喷管之间的距离，并且以下关系成立：0＜1＜LL/2。
图8示出将富氧氧化气体喷入到燃烧室区域II的另一实施例，在此实施例中，富氧氧化气喷管100、100a、100b和100c分别装在燃烧室的4个壁300、300a、300b和300c上。此实施例提供了更均匀的涡流型氧化气分布。图8示出长方体的燃烧室，但是这种喷射装置也可应用于圆筒形的燃烧室。从喷管100、100a、100b和100c喷出的各种氧化气喷流的速度可以是相同的或者不同的，但是在每一种情况下以下关系成立：Vox＜2×Vs，式中Vs是在使用状态下主要氧化气喷流(通常是空气)的声速。在图8示出富氧区域，它们是400、400a、400b和400c。各个单独的氧化气喷管100、100a、100b和100c的角度α仍然是独立的，在约20°-160°之间。角度α仍定义为氧化气喷管对称轴和燃烧壁表面之间的角度。在图8a中示出另一个角度γ，图中示出γ1、γ2、γ3和γ4。角度γ定义为氧化气喷管对称轴和燃烧壁表面之间的角度，该角度位于一个平面上，该平面垂直于测量角度α的平面。在每一个独立情况下角度γ在约20°-160°之间。图8中还示出长度L1、L2、L3和L4，Li是相应氧化气喷管和其最靠近的壁表面之间的距离，并且以下关系成立：Li＜LCH/2，其中LCH代表燃烧室的长度或者宽度。
图9a、9b和9c示意示出侧示图和从图9a“E”方向看去的两个比较前视图。在图9a中富氧氧化气通过管子100喷入，该富氧气体直接注入到穿过炉壁300上通孔500的空气流中。富氧气体横向穿过管子100，通过会聚式的扩张喷嘴200，以约1马赫到5马赫的超声速度射出，最好以约1马赫到3马赫的速度射出。高冲力氧化气喷流400夹带空气和富含燃料的烟气进入氧的高浓度区，从而完全燃烧。在图9b和9c中示出两个比较前视图，不同之处主要在空气通孔的形状。在图9b中，通孔500是槽口，而在图9c通孔500a是圆形结构。
图10a、10b和10c示出结构类似于图9a、9b和9c的结构，只是从管子100射出的富氧气体通过直的喷嘴喷出，Vox满足以下关系：0.1×Vs＜Vox≤Vs，式中Vox是富氧气流通过出口202的速度，而Vs是空气横向流过通孔500的速度。图10b和10c分别示出通过炉壁300的槽口空气通孔和圆形空气通孔。角度α仍然在约20°-160°之间。
图11a、11b和11c示出本发明再一实施例。在图11a中，氧化气通过管子100直接进入穿过炉壁300上通孔500的空气流中。流过管子100的富氧气流垂直地(用箭头示出)通过通孔600注入到空气流中。垂直注入空气流的富氧气体改进了空气与高浓度氧气体的混合。注入的富氧气流的速度满足以下关系：0.1×Vs＜Vox＜Vs。在氧化气喷管对称轴和燃烧壁表面之间的角度α在约20°-160°之间。图11b示出空气流过槽口500时的一个例示图，而图11c示出空气流流过圆形通孔500a的实施例。
图12a、12b和12c示出本发明装置的再一实施例，在此实施例中，富氧气体注入到燃烧室的区域II中。在此实施例中，氧化气通过具有管子出口102的管子100注入到喷射器，此时可将该氧化气用作为驱动流体。该氧化气最好通过若干喷射器喷入，以便改进空气和高浓度氧气之间的混合，同时也使氧的高浓度区域进一步伸到燃烧室内。为此目的配置喷射器喷头。富氧气流的速度(Vox)可以是声速或者亚声速，并具有以下关系：0.1×Vs＜Vox＜Vs，式中Vs是在使用条件下空气流的声速。如图12a所示，从“H”方向看去的前视图示于图12b和12c。前视图12b示出3个富氧气体喷射器102以及3个相应的喷头700。槽口通道500用于空气通道。图12c代表另一个实施例，在此实施例中，所有的富氧气体均通过具有管子端部102a的单一管子100喷出，形成单一喷头700a。另外，在炉壁上形成单一空气通道500a。角度α较好在20°-160°之间，更好在约45°-135°之间，对于此实施例最好在约85°-95°之间。
图13示意示出本发明的装置和方法，其中提出联合系统。将富氧氧化气喷入到喷入燃料的区域I中，并且又利用图4-12所示装置中的一种装置将其喷入到区域II中。富氧的氧化气在编号350处喷入区域II，而编号352处喷入区域I。图13所示的方法和装置其影响是多方面的。引入区域1的富氧氧化气起着快速点燃燃烧过程的作用，因此减小了辅助燃料(一般是价格更贵的燃料)的作用。喷入到区域II的富氧氧化气起到使燃烧达到完全的作用，因为在燃烧过程的重要阶段提供了高浓度的氧化气。由于应用了如图6所示的高速喷管或者喷射器，所以可以急剧地增强混合作用，由此可以得到完全燃烧。
富氧氧化气两股气流之间的比例在锅炉操作的不同阶段是不同的。在开始时，当燃烧室是冷的时，快速起动地点燃操作是重要的，因此，必须将较大比例的富氧氧化气送到区域I中(达到100％)。在起动后，可以改变其余的富氧氧化气，因为完成燃烧变成越来越重要的问题。因此在此操作阶段，最好将60％-80％的部分输送到区域II，而20％-40％的比例输送到区域I，以便容易引燃。
在上述所有实施例中，上述角度α、β和γ中的各个角度不一定是相同的，但范围均在约20°-160°之间，最好在约45°-135°之间，如在某些实施例中说明的那样，这些角度可以具有较小的范围，例如85°-95°之间。
按照本发明，用在本发明方法和装置中的氧气量远小于先有技术所用的氧气量。因此采用按体积计算小于或等于2％的富氧氧化气便可以增强燃烧的引燃以及所用燃料(粉化煤、流化床以及天然气、燃油等)的完全燃烧。
本发明既有利于在区域II中进行燃烧的原先注入方法，也有利于同时将富氧氧化气喷射到区域I和区域II的方法，喷入区域I和区域II的富氧氧化气的变化取决于燃烧过程的阶段。
尽管已提出各种实施例，但是本发明人不期待上述实施例是实施本发明装置和方法中各种方法的穷尽方法。
Claims (40)
1.一种增强在燃烧室中碳氢化合物燃料燃烧的方法，所述燃烧通常只用空气作氧化气，部分空气靠近一个或多个碳氢化合物燃料喷嘴进入燃烧室，而其余部分空气通过上述碳氢化合物燃料喷嘴下游的多个位置进入燃烧室，本方法包括以下改进步骤：在上述燃料喷嘴下游的上述多个位置用多个喷管将富氧气体以一定速度喷入到燃烧室的烟气中，其中，所述富氧气体的氧浓度按体积计算比空气的氧浓度更大，但不大于2％。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于上述多个喷管的各个喷管中的上述富氧气体，上述速度是亚音速。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用上述多个喷管中的一个或者多个喷管以亚音速喷射部分上述富氧气体，而其余上述富氧气体用其余的上述多个喷管以超音速进行喷射。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于上述多个喷管的各个喷管中的上述富氧气体，上述速度是超音速。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用上述喷管中的一个或者多个喷管以亚音速喷射部分富氧气体，而其余上述富氧气体用上述多个喷管中的一个或多个喷管以超音速进行喷射。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述多个位置这样定位，使得一半上述喷管位于上述燃烧室的第一壁，而另一半上述喷嘴位于上述燃烧室的第二壁上，上述第一和第二壁基本上是平行的。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，上述燃烧室为具有四个壁的矩形燃烧室，并且上述第一壁上的上述喷管分开距离LL，其中LL＜LCH/2，式中LCH选自一组值，该组值包括燃烧室的高度值、长度值和宽度值。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，位于上述第一壁上的上述喷管与位于上述第二壁上的上述喷管相距距离1，其中0＜l＜LL/2，式中LL是上述第一壁上两个喷管之间的距离。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，燃烧室是具有4个壁的矩形燃烧室。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在上述矩形燃烧室的上述4个壁中的各个壁上至少有一个喷管。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，各个喷管与配置相邻喷管的壁相距距离L′，L′＜LCH，式中LCH选自一组值，该组值包括燃烧室的高度值、长度值和宽度值。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其余空气部分通过一个和多个长方体槽口进入燃烧室，至少一个上述喷管配置在上述长方体槽口中的各个槽口中。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其余部分的空气通过一个和多个圆形的槽口进入燃烧室，至少一个上述喷口配置在上述圆形槽口的各个槽口中。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在上述多个下游位置中的至少一个位置上注入富氧气体而不注入上述其余部分空气。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述富氧气体注入到上述其余部分空气中。
16.一种增强燃烧室中煤燃烧的方法，所述燃烧通常只采用空气作氧化气，一部分空气在靠近一个和多个煤粉喷头的位置进入燃烧室，而其余部分空气通过上述煤粉喷头下游的多个位置进入燃烧室，本方法包括以下改进步骤：在上述喷头下游的多个位置用多个喷管将富氧气体以一定速度喷入到燃烧室的烟气中，其中，所述富氧气体的氧浓度按体积计算比空气的氧浓度更大，但不大于2％。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，对于上述多个喷管的各个喷管中的上述富氧气体，其上述速度是亚音速。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，对于上述多个喷管的各个喷管中的上述富氧气体，其上述速度是超音速。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，部分上述富氧气体用上述喷管中的一个和多个喷管中以亚音速进行喷射，而其余上述富氧气体用其余上述多个喷管以超音速进行喷射。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，上述多个位置这样定位，使得一半上述喷管位于上述燃烧室的第一壁上，而另一半上述喷管位于上述燃烧室的第二壁上，上述第一和第二壁是平行的。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，上述燃烧室为具有四个壁的矩形燃烧室，并且在上述第一壁的喷管彼此分开距离LL，LL＜LCH/2，式中LCH选自一组值，该组值包括燃烧室的高度值、长度值和宽度值。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，位于上述第一壁上的上述喷管与位于上述第二壁上的上述喷管距离l，0＜l＜LL/2，式中LL是上述第一壁上喷管之间的距离。
23.如权利要求16所述的方法，其特征在于，燃烧室是具有4个壁的长方体燃烧室。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，在上述长方体燃烧室的上述4个壁的各个壁上至少有一个喷管。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，各个喷管与配置相邻喷管的壁相距L′，L′＜LCH，式中LCH选自一组值，该组值包括燃烧室的高度值、长度值和宽度值。
26.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该其余部分空气通过一个和多个长方形槽口进入燃烧室，在各个上述长方形槽中至少配置一个上述喷管。
27.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该其余部分空气通过一个和多个圆形槽口进入燃烧室，各个上述圆形槽口中配置至少一个上述喷管。
28.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在上述多个下游位置中的至少一个位置上注入富氧气体，而不注入上述其余部分空气。
29.如权利要求16所述的方法，其特征在于，上述富氧气体注入到上述其余部分空气中。
30.一种增强燃烧室中第一碳氢化合物燃料燃烧的方法，所述燃烧通常只用空气作氧化气，一部分空气通过在燃烧室第一区域的一个或多个第一碳氢化合物燃料喷嘴进入燃烧室，而其余部分空气通常通过上述第一碳氢化合物燃料喷嘴下游的多个位置进入燃烧室，本方法包括如下改进：通过上述多个位置将第一富氧气体注入燃烧室，该第一富氧气体氧的浓度比空气的氧浓度大，但不大于2％，第一富氧气体通过喷管以一定速度喷入，上述喷管将第一富氧气体喷入到由第二富氧气体和第二碳氢化合物燃料形成的火焰中。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，上述速度是亚音速。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于，上述速度是超音速。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，上述第二碳氢化合物燃料选自一组燃料，该组燃料包括气态的、液态的和颗粒状的燃料。
34.如权利要求30所述的方法，其特征在于，上述第二富氧气体其氧的浓度基本上与第一富氧气体的氧浓度相同。
35.一种使碳氢化合物燃料在燃烧室中进行燃烧的装置，所述燃烧通常只用空气作氧化气，一部分空气在靠近一个或多个碳氢化合物燃料喷嘴的位置进入燃烧室，而其余空气部分通过上述碳氢化合物燃料喷嘴下游的多个位置进入燃烧室，本装置包括以下改进：在上述喷嘴下游的上述多个位置通过多个喷管将富氧气体以一定速度喷射到燃烧室的烟气中，其中，所述富氧气体的氧浓度按体积计算比空气的氧浓度大，但不大于2％。
36.如权利要求35所述的装置，其特征在于，用上述喷管以亚音速喷入上述富氧气体。
37.如权利要求35所述的装置，其特征在于，用上述喷管以超音速喷入上述富氧气体。
38.一种在燃烧室内燃烧碳氢化合物燃料的装置，所述燃烧通常只用空气作氧化气，部分空气通过在燃烧室第一区域中的一个或者多个第一碳氢化合物燃料喷嘴进入燃烧室，而其余部分空气通常通过上述第一碳氢化合物燃料喷嘴下游的多个位置进入燃烧室，本装置包括以下改进：在上述多个位置将第一富氧气体喷入燃烧室，其中，所述第一富氧气体的氧浓度按体积计算大于空气的氧浓度，但不大于2％，并且所述第一富氧气体通过喷嘴以一定速度喷入，上述喷管将第一富氧气体注入到由第二富氧气体和第二碳氢化合物燃烧产生的火焰中。
39.如权利要求38所述的装置，其特征在于，上述喷管可以以亚音速喷射上述富氧气体。
40.如权利要求38所述的装置，其特征在于，上述喷管可以以超音速喷射上述富氧气体。
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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 | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060412 Termination date: 20100313 |