CZ175095A3 - System of oxygen and fuel burner for alternate or simultaneous burning gaseous and liquid fuels - Google Patents

System of oxygen and fuel burner for alternate or simultaneous burning gaseous and liquid fuels Download PDF

Info

Publication number
CZ175095A3
CZ175095A3 CZ951750A CZ175095A CZ175095A3 CZ 175095 A3 CZ175095 A3 CZ 175095A3 CZ 951750 A CZ951750 A CZ 951750A CZ 175095 A CZ175095 A CZ 175095A CZ 175095 A3 CZ175095 A3 CZ 175095A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fuel
stream
oxidant
oxygen
nozzle
Prior art date
Application number
CZ951750A
Other languages
English (en)
Inventor
Yap T Loo
Original Assignee
Boc Group 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 Boc Group Inc filed Critical Boc Group Inc
Publication of CZ175095A3 publication Critical patent/CZ175095A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235Heating the glass
    • C03B5/2353Heating the glass by combustion with pure oxygen or oxygen-enriched air, e.g. using oxy-fuel burners or oxygen lances
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/32Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid using a mixture of gaseous fuel and pure oxygen or oxygen-enriched air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D17/00Burners for combustion simultaneously or alternately of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002Burners for combustion simultaneously or alternately of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2900/00Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/00012Liquid or gas fuel burners with flames spread over a flat surface, either premix or non-premix type, e.g. "Flächenbrenner"
    • F23D2900/00013Liquid or gas fuel burners with flames spread over a flat surface, either premix or non-premix type, e.g. "Flächenbrenner" with means for spreading the flame in a fan or fishtail shape over a melting bath
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass 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)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

NÉBO-SQUČASNÉ / a palivo pro
SYSTÉM HOŘÁKU NA KYSLÍK A PALIVO PRO STŘÍDAVÉ SPALOVANÍ PLYNNÝCH A KAPALNÝCH PALIV
Oblast techniky
Vynález se týká systému hořáku na kyslík střídavé nebo současné spalování plynných a kapalných paliv za přítomnosti kyslíku nebo vzduchu obohaceného kyslíkem. Zejména se vynález týká takového systému hořáku na palivo a kyslík, který má palivové a kyslíkové trysky určené pro vypouštění proudů plynného a kapalného paliva a alespoň jednoho proudu okysličovadla, takže je možno spalovat plynná nebo kapalná paliva při spalování podporovaném okysličovadlem.
Dosavadní stav techniky
Hořáky se používají pro ohřev různých tavenin, jako skla, kovových i nekovových tavenin atd. Dosavadní vývoj hořáků zahrnuje použití kyslíku nebo vzduchu obohaceného kyslíkem pro podporu spalování paliva v hořáku známém jako hořák na kyslík a palivo. Takové hořáky jsou kompaktní a vyvíjejí typicky malé plameny s vysokým výstupním výkonem.
Nevýhoda vysokého výstupního výkonu vyvíjeného kompaktními plameny vyvíjenými hořáky na kyslík a palivo spočívá v tom, že v tavenině mohou vznikat horké oblasti následkem nadměrných místních množství přenosu tapla. Aby se to zamezilo, byly vyvinuty hořáky, ve kterých se spalování provádí ve velké oblasti. Například v patentovém spisu Spojených států amerických číslo 5,199,867 je proud paliva rozbíhající se ve tvaru vějíře sevřen mezi dvěma podobnými proudy okysličovadla. Spodní proud okysličovadla je určen k vyvíjení pole nízkého tlaku pro ovlivňování proudu paliva a tím rozšíření spalování do velké oblasti. Alternativně, jak je ukázáno v patentovém spisu Spojených států amerických číslo 5,299,929, může být proud paliva navržen pro vyvíjení pole nízkého tlaku pro ovlivňování proudů okysličovadla. V prvním případě je palivo vsáváno do okysličovadla a ve druhém případě je okysli-1-2čovadlo vsáváno do paliva. V jiném typu hořáku na kyslík a palivo nebo hořákového systému znázorněného v patentovém spisu Spojených států amerických číslo 4,927,357, je rozbíhavý věj ířovitý proud okysličovadla umístěn pod hořákem nebo pod proudem paliva pro vyvíjení pole nízkého tlaku pro přitahování proudu paliva a tím umístění plamene dolů k tavenině. Zavedená metodologie je v oboru známa jako vrhání kyslíku.
Výše uvedené hořáky jsou vesměs optimalizovány pro práci se specifickým typem paliva, buď s plynným nebo s kapalným palivem. Velmi často se cena paliva mění v závislosti na ročním období a někdy i podle denní doby používání paliva. Cena zajištěni dosažitelnosti plynných paliv během period špičkové poptávky (nepřerušitelné množství) může mít značný význam, takže je výhodné zastavit pec a vyněnit používanou palivovou trysku pro plynné palivo za trysku pro kapalné palivo. Je zřejmé, že i když se ovlivni náklady, zastavení způsobí ná§ kladné zpoždění výroby.
Úkolem předloženého vynálezu tudíž je vytvořit systém hořáku na kyslík a palivo, který by byl uzpůsoben pro provoz s kapalným nebo plynným palivem nebo s oběma druhy paliva při velmi rychlé záměně paliv.
Podstata vynálezu
Vynález řeší úkol tím, že vytváří systém hořáku na kyslík a palivo pro střídavé nebo současné spalování plynných a kapalných paliv za přítomnosti kyslíku nebo vzduchu obohaceného kyslíkem, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje hořák na kyslík a palivo zahrnující ovladatelnou první palivovou trysku pro vyvíjení prvního proudu paliva složenou z hlavní trysky a z tryskového ústrojí okysličovadla pro vyvíjení alespoň jednoho proudu okysličovadla složeného z okysličovadla pro podporu spalování hlavního paliva prvního proudu paliva a ovladatelné pomocné druhé tryskové ústrojí pro vyvíjení druhého proudu paliva sestávajícího z pomocného paliva pro spálení s okysličovadlem, kde hlavni palivo a pomoc-2-3né palivo sestávají z plynného paliva a z kapalného paliva nebo naopak, přičemž hořák na kyslík a palivo a ovladatelné pomocné druhé ústrojí palivové trysky mají takový tvar, že při normálních pracovních podmínkách první proud paliva a druhý proud paliva mají každý kinetickou energii odlišnou od kinetické energie alespoň jednoho proudu okysličovadla pro způsobení směšování hlavního paliva a pomocného paliva s okysličovadlem.
Podle výhodného provedení předloženého vynálezu první proud paliva i druhý proud paliva mají rozbíhavý vějířovitý tvar.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu první proud paliva a druhý proud paliva a alspoň jeden proud okysličovadla mají těsně sevřené tvary, aby alespoň jeden proud okysličovadla obalil první proud paliva nebo druhý proud paliva.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu kinetické energie prvního proudu paliva a druhého proudu paliva jsou větší než kinetická energie alespoň jednoho proudu okysličovadla.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu druhé ústrojí proudu okysličovadla je uloženo v úhlu vzhledem k alespoň jednomu proudu okysličovadla, takže proud prvního paliva protíná alespoň jeden proud okysličovadla v ostrém úhlu pro zajištění směšování pomocného paliva a okysličovadla za podmínek zastavení činnosti.
Vynález dále vytváří systému hořáku na kyslík a palivo pro střídavé nebo současné spalování plynných a kapalných paliv za přítomnosti kyslíku nebo vzduchu obohaceného kyslíkem , jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje hořák na kyslík a palivo zahrnuj ící ovladatelnou první palivovou trysku pro vyvíjení dvou pomocných proudů okysličovadla, sevření prvního proudu paliva když je první palivová tryska zapnuta pro vyvinutí proudu hlavního paliva a zavedení do složeného proudu okysličovadla když je první palivová tryska zapnuta alespoň
-3-4pro omezení proudu hlavního paliva a ovladatelné pomocné druhé tryskové ústrojí pro vyvíjení druhého proudu paliva sestávajícího z pomocného paliva pro spalování s okysličovadlem, kde hlavní palivo a pomocné palivo sestávají z plynného paliva a z kapalného paliva nebo naopak, přičemž hořák na kyslík a palivo a ovladatelné pomocné druhé ústrojí palivové trysky mají takový tvar, že při normálních pracovních podmínkách
J první proud paliva a druhý proud paliva mají každý kinetickou energii, ve případě prvního proudu paliva, odlišnou od kinetické energie alespoň jednoho ze dvou vedlejších proudů okysličovadla, a ve případě druhého proudu paliva, odlišnou od kinetické energie složeného proudu okysličovadla pro způsobení směšování hlavního paliva a pomocného paliva s okysličovadlem .
Podle výhodného provedení předloženého vynálezu je hořák na kyslík a palivo směrován tak, že dva vedlejší proudy okysličovadla jsou umístěny nad a pod prvním proudem paliva, plynné palivo hoří v okysličovadle pro vyvíjení protaženého plamene majícího délku a vyvíjejícího vzrůstající množství vznosných částeček paliva podél této délky protaženého plamene a tryskové ústrojí okysličovadla je tvarováno tak, že vedlejší proud okysličovadla umístěný nad prvním proudem paliva má nižší hmotnost proudu než vedlejší proud okysličovadla umístěný pod prvním proudem paliva pro zajištění spalování vzrůstajícího množství vznosných částeček paliva.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu první proud paliva, druhý proud paliva, dva vedlejší proudy okysličovadla a kombinovaný proud okysličovadla mají rozbíhavý věj ířovitý tvar.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu první proud paliva a alespoň jeden ze dvou vedlejších proudů okysličovadla a druhý proud paliva a kombinovaný proud okysličovadla mající těsně spojené tvary, aby alespoň jeden ze dvou vedlejších proudů okysličovadla obalil první proud paliva a kombinovaný proud paliva aby obalil druhý proud paliva.
-4-5Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu kinetická energie prvního proudu paliva a druhého proudu paliva je větší než kinetická energie alespoň jednoho vedlejšího proudu okysličovadla a popřípadě kombinovaného proudu paliva.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu ovladatelné pomocné ústrojí druhé palivové trysky je uloženo v úhlu, takže druhý proud paliva protíná kombinovaný proud okysličovadla v ostrém úhlu pro zajištění směšování vedlejšího ho paliva a okysličovadla za podmínek zastavení činnosti.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu je ostrý úhel nejvýše 20°.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu ústrojí druhé palivové trysky je umístěno pod ústrojím trysky okysličovadla v úhlu směrem nahoru do okysličovadla.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu hlavní palivo je plynné palivo a vedlejší palivo je kapalné palivo.
Těmito opatřeními podle předloženého vynálezu je umožněno střídavé spalování kapalného paliva a plynného paliva ze zvláštních trysek a použití paliva může být rychle změněno v systému hořáku nebo je možné použít obě paliva v kombinaci. Je třeba poznamenat, že výraz ovladatelný, který je použit v popisu i v patentových nárocích, znamená, že proud použitelného paliva nebo okysličovadla může být libovolně spuštěn nebo zaastaven a/nebo nastaven proporcionálně mezi krajními velikostmi proudu.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr.l je bokorysný řez systémem hořáku na kyslík a palivo podle předloženého vynálezu, obr.2 je nárys systému z obr.l, obr.3 je detail znázorňující činnost systému hořáku na kyslík a palivo z obr.l při použití plynného paliva, obr.4 je detail znázorňující činnost systému hořáku na kyslík a palivo z obr.l při použití
-5-6kapalného paliva, obr.5 je půdorys rozbíhavého vějiřovitého proudu vyvinutého proudem paliva nebo okysličovadla podle vynálezu a obr.6 je detail pece používající systém hořáku na kyslík a palivo podle předloženého vynálezu k ohřevu taveniny.
Příklad provedení vynálezu
Na obr.l a 2 je znázorněn systém 10 hořáku na kyslík a palivo podle předloženého vynálezu. Systém 10 obsahuje hořák 12 na kyslík a palivo navržený pro spalování primárního nebo hlavního plynného paliva jako je methan v okysličovadle z kyslíku nebo vzduchu obohaceného kyslíkem, a dále obsahuje sestavu 14 palivové trysky rozprašující palivo a určené pro spalování pomocného kapalného paliva. Hořák 12 na kyslík a palivo a sestava 14 palivové trysky rozprašuj ící palivo jsou uloženy v hořákovém bloku 16.
Hořák 12 na kyslík a palivo (podrobně popsaný v patentovém spisu Spojených států amerických číslo 5,299,129) má těleso 18 podlouhlého tvaru mající horní stěnu 20, spodní stěnu 22 a boční stěny 24 a 26. Střední palivová tryska 28 rozděluje těleso 18 na horní trysku 30 a spodní trysku 32 okysličovadla.
Střední palivová tryska 28 je v tělesu 18 držena horní sadou horních lamel 34 a sadou spodních lamel 36., které připojují střední trysku 28 k horní stěně 20 a ke spodní stěně 22. Horní lamely 34 a spodní lamely 36 rozdělují horní a spodní kanály tvořící horní trysky 30 okysličovadla a spodní trysky 32 okysličovadla v podélném směru a tedy rozděluj í tok okysličovadla protékající horními tryskami 30 okysličovadla a spodními tryskami 32 okysličovadla do množství dílčích toků majících stejnou rychlost a směrovaných tak, že se postupně rozbíhají ve směru příčném ke směru toku okysličovadla. Následkem toho horní proud a spodní proud okysličovadla tryskající z horních trysek 30 okysličovadla a ze spodních trysek 32 okysličovadla mají rozbíhavý vějířovitý tvar.
-6-7Střední palivová tryska 28 je opatřena kanály ve vzoru příčně rozbíhavém ke směru proudu paliva. To vytváří rozbíhavý vějířovitý tvar proudu paliva, který je sevřen mezi proudy okysličovadla a který má větší kinetickou energii a rychlost než horní proud a spodní proud okysličovadla tryskaj ící z horních trysek 30 a ze spodních trysek 32 okysličovadla. Následkem toho proud paliva ovlivňuje horní proud i spodní proud okysličovadla, takže okysličovadlo je vsáváno do paliva.
K zadnímu konci tělesa 18 je připojena spojovací sestava 42 pro přívod okysličovadla do tělesa 18 a potom do horních trysek 30 a do spodních trysek 32 okysličovadla. Spojovací sestava 42 je připojena ke šroubovému vstupu 44 připojenému k tělesu 18 a je navržena pro připojení obvyklé rychlorozpojovací armatury 46 k potrubí 48 okysličovadla. Potrubí 48. okysličovadla je připojeno k ventilu 50 buď pro otevření přívodu okysličovadla nebo uzavření přívodu okysličovadla do tělesa 18.
Potrubí 52 obdélníkového průřezu zásobuje střední palivovou trysku 28 palivem. Přechodný kus 54 s přechody z obdélníkového průřezu potrubí 52 na kruhový průřez umožňuje připojení obvyklé spojky 56 navržené pro připojení k rychlorozpojovací armatuře 58., která je připojena k palivovému potrubí 60. Palivové potrubí 60 může být zásobováno methanem a je opatřeno ventilem 62 určeným pro přerušení toku methanu když se plynné palivo nepoužívá.
Hořák 12 na kyslík a palivo je uložen v kanálu 68 hořá§ kového bloku 16.. Povrchy 70,72,74 a 76 hořákového bloku 16. umístěné na přední straně hořákového bloku 16 a tvořící přední konec kanálu 68 jsou navrženy tak, aby dovolily postupné rozšiřování plamene vyvíjeného hořákem 12.
Sestava 14 palivové trysky je navržena pro vyvíjení rozbíhavého vějířovitého proudu rozprášeného paliva sestává z rozprašovací trysky 78, z pláště 80, z rozprašovacího vstupního potrubí 82 a rychlorozpojovací armatury 84 pro připojeni napájecího potrubí 86 stlačeného vzduchu nebo kyslíku
-7-8pro podporu rozprašování paliva. Ventil 88 je určen pro uzavření přívodu rozprášeného plynu když se nepoužívá kapalné palivo. Souosá trubka 90 opatřená rychlorozpojovací armaturou 92 je připojena k rozprašovací trysce 78 v celé ydélce pláště 80. Přivádí kapalné palivo do rozprašovací trysky 78 palivovým potrubím 94, které je opatřeno ventilem 96 pro uzavření přívodu paliva když se nepoužívá kapalné palivo. Je-li k použití vysokotlaký olej, může být rozprašovací tryska 78 nahrazena tlakovou rozprašovací tryskou, která nepotřebuje rozprašovací prostředí.
Sestava 14 palivové trysky je umístěna v úhlu, takže výsledný rozbíhavý věj ířovitý proud rozprášeného paliva vniká v úhlu do okysličovadla. I když se palivo a okysličovadlo promíchají při normálních podmínkách činnosti následkem jejich rozdílných kinetických energií, při podmínkách zastavení činnosti zde nemusí být dostatek paliva pro dostatečné ovlivněni proudu okysličovadla. Nastavení proudu paliva pod úhlem vytváří průnik proudů paliva a okysličovadla k zajištění smíchání během vypnutí hořáku 12. Jak je znázorněno, hořák 12 na kyslík a palivo a sestava 14 palivové trysky jsou uloženy v hořákovém bloku 16.. Jak je znázorněno, protože palivová tryska je pod proudem okysličovadla a palivo má větší kinetickou energii než okysličovadlo, plamen by měl sklon k vychylování směrem nahoru od taveniny. To by nebyla vyhovující činnost předloženého vynálezu. Aby se tomuto jevu zabránilo, může být celý hořákový blok 16 skloněn dolů k tavenině, takže za normálních podmínek činnosti je plamen směrován k tavenině. Alternativně mohou být hořák 12 na kyslík a palivo a sestava 14 palivové trysky sklopeny dolů k tavenině a může být nastavena úhlová poloha sestavy 14 palivové trysky vzhledem k hořáku 12 na kyslík a palivo, aby proud alternativního paliva protínal proud okysličovadla v ostrém úhlu.
Podle obr.3, jestliže má být použito plynné palivo jako methan, proudy vedlejšího okysličovadla (viz obr.4) tryskající z hořáku 12 se skládají se středním proudem plynného pali-8-9va tryskajícím ze střední palivové trysky 28 pro vyvíjení hořlavé směsi, která se spaluje. S přihlédnutím k obr.4 během period, kdy není použito plynné palivo, vypínací ventil 62 uzavře tok plynného paliva a ventily 88 a 96 se otevřou pro přívod oleje a rozprašovacího plynu k vyvíjení proudu rozprášeného paliva. Sestava 14 palivové trysky je umístěna pod hořákem 12 a je uložena v úhlu, takže proud 100 druhého paliva protíná složený proud 101 okysličovadla vytvořený z proudů vedlejšího okysličovadla, což ve znázorněném příkladu jsou horní proud 102 vedlejšího okysličovadla a spodní proud 103 vedlejšího okysličovadla, které tryskají z hořáku 12 na kyslík a palivo. Úhel průniku je s výhodou menší než 20°, velmi výhodný je úhel 10°.
Podle obr.5 je proud 100 druhého paliva rozbíhavý vějířovitý stejně jako horní proud 102 a spodní proud 103 vedlejšího okysličovadla. Proud 100 druhého paliva a složený proud 101 okysličovadla mají těsně svázané tvary. Výraz těsně svázané tvary použitý v popisu a v patentových nárocích znamená, že proudy kapalného paliva a okysličovadla mají vhodný tvar, takže některý z proudů paliva bude mít menší průřez nebo stejný průřez jako proud okysličovadla v místě průniku proudu okysličovadla. Svázání tvarů zajistí obalení okysličovadla v kapalném palivu a tedy spalování paliva podporované okysličovadlem spíše než kyslík přítomný v prostředí pece. V tomto ohledu v hořáku 12 na kyslík a palivo má spodní proud 103 vedlejšího okysličovadla větší velikost a kinetickou energii než horní proud 102 vedlejšího okysličovadla. Jak palivo proniká, neshořelé částečky paliva se stanou více vznosnými a způsobí tedy vychýlení plamene. Pro provedení opatření proti tomuto typickému chování spojenému s navrženým spalováním paliv, horní proud 102 vedlejšího okysličovadla proudící s nižším množstvím, přivádí okysličovadlo pro spalování takových vznosných částeček paliva. Proud paliva tryskající ze střední palivové trysky 28 má tedy těsně svázaný tvar vzhledem ke spodnímu proudu 102 vedlejšího okysličovadla. V hořá-9-10cích, ve kterých je proud paliva sevřen proudy okysličovadla stejné hmotnosti, budou mít všechny proudy těsně svázané tvary.
Na obr.6 je znázorněn systém 10 hořáku na kyslík a palivo uvnitř pece 104 při použití plynného paliva a při ohřevu taveniny 106. Plamen 108 je namířen mírně směrem k tavenině 106. Za jistých okolností nemusí být vzdálenost mezi taveninou 106 a tělesem 18 dostatečná, aby sestava 14 palivové trysky mohla být umístěna pod tělesem 18.. V takovém případě může být sestava 14 palivové trysky umístěna nad tělesem 18 a skloněna dolů v ostrém úhlu menším než 20°, přednostně 10° pro průnik proudu paliva. Nicméně znázorněné uspořádání je žádoucí, protože umístění plamene v blízkosti tepelné zátěže j e snadněj i ovládatelné.
Přídavně je třeba uvést, že předložený vynález je použitelný i pro jiné systémy hořáků na kyslík a palivo. Tak místo tělesa 18 by byl vynález použitelný v systému vrhání kyslíku, ve kterém rozbíhavý vějířovitý proud okysličovadla by byl umístěn pod rozbíhavým vějířovitým proudem paliva tryskajícím z hořáku pro stahování plamene dolů do blízkosti taveniny. Jiný příklad možného provedení by bylo použití hořáku na kyslík a palivo, ve kterém by proud paliva byl sevřen mezi dva velmi rychlé proudy okysličovadla pro vsávání paliva do okysličovadla. Pro pece primárně pracující s olejem a s plynným palivem jako je propan ze zemního plynu jako sekundárním pálívám může být hořák 12 na kyslík a palivo provozován s kapalným palivem, jak je popsáno v patentovém spisu Spojených států amerických číslo 5,299,929. Sestava 14 palivové trysky může být použita pro plynné palivo když mají být vyměňovány typy paliva. Také ventily 50,62,.82 a 96 mohou být proporcionální ventily. To by umožnilo duální použití paliva. Tak například kdyby bylo použito palivo s nízkou výhřevností jako propan místo methanu, některé kapalné palivo by mohlo být spalováno spolu s propanem pro zvýšení výstupního výkonu systému 10 hořáku. V takovém případě by ventil 62 byl nastaven
-10-11do částečně otevřené polohy pro vyvíjení omezeného proudu v hořáku 12 na kyslík a palivo. V takovém případě by ventily 50,88 a 96 byly úplně otevřeny. Složený proud 101 okysličovadla by byl vytvořen protože by v horním proudu 102 vedlejšího okysličovadla a ve spodním proudu 103 vedlejšího okysličovadla bylo velmi malé spalování.
Ačkoliv byl předložený vynález popsán s odkazem na výhodné provedení, odborníkovi školenému v oboru vbude zřejmé, že jsou možné četné obměny, aniž by se vybočilo z rámce myšlenky vynálezu.

Claims (14)

1. Systém hořáku na kyslík a palivo pro střídavé nebo jsoučasné spalování plynných a kapalných paliv za kyslíku nebo vzduchu obohaceného kyslíkem, vyznačuj ící/,s£ G ) $ tím, že obsahuje hořák na kyslík a palivo zahrnující ovljida- iq telnou první palivovou trysku pro vyvíjení prvního proudu -ptr*'’’' liva složenou z hlavní trysky a z tryskového ústrojí okysličovadla pro vyvíjení alespoň jednoho proudu okysličovadla složeného z okysličovadla pro podporu spalování hlavního paliva prvního proudu paliva a ovladatelné pomocné druhé tryskové ústroji pro vyvíjení druhého proudu paliva sestávajícího z pomocného paliva pro spálení s okysličovadlem, kde hlavní palivo a pomocné palivo sestávají z plynného paliva a z kapalného paliva nebo naopak, přičemž hořák na kyslík a palivo a ovladatelné pomocné druhé ústrojí palivové trysky mají takový tvar, že při normálních pracovních podmínkách první proud paliva a druhý proud paliva mají každý kinetickou energii odlišnou od kinetické energie alespoň jednoho proudu okysličovadla pro způsobení směšování hlavního paliva a pomocného paliva s okysličovadlem.
2. Systém hořáku podle nároku 1, vyznačující se tím, že první proud paliva i druhý proud paliva mají rozbíhavý vějířovitý tvar.
3. Systém hořáku podle nároku 1, vyznačující se tím, že první proud paliva a druhý proud paliva a alspoň jeden proud okysličovadla mají těsně sevřené tvary, aby alespoň jeden proud okysličovadla obalil první proud paliva nebo druhý proud paliva.
4. Systém hořáku podle nároku 1, vyznačující se tím, že kinetické energie prvního proudu paliva a druhého proudu paliva jsou větší než kinetická energie alespoň jednoho proudu okysličovadla.
5. Systém hořáku podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhé ústrojí proudu okysličovadla je uloženo v úhlu vzhledem
12-13k alespoň jednomu proudu okysličovadla, takže proud prvního paliva protíná alespoň jeden proud okysličovadla v ostrém úhlu pro zajištění směšování pomocného paliva a okysličovadla za podmínek zastaveni činnosti.
6. Systém hořáku na kyslík a palivo pro střídavé nebo současné spalování plynných a kapalných paliv za přítomnosti kyslíku nebo vzduchu obohaceného kyslíkem, vyznačující se tím, že obsahuje hořák na kyslík a palivo zahrnující ovladatelnou první palivovou trysku pro vyvíjení dvou pomocných proudů okysličovadla, sevření prvního proudu paliva když je první palivová tryska zapnuta pro vyvinutí proudu hlavního paliva a zavedení do složeného proudu okysličovadla když je první palivová tryska zapnuta alespoň pro omezení proudu hlavního paliva a ovladatelné pomocné druhé tryskové ústroj í pro vyvíjení druhého proudu paliva sestávajícího z pomocného paliva pro spalování s okysličovadlem, kde hlavní palivo a pomocné palivo sestávají z plynného paliva a z kapalného paliva nebo naopak, přičemž hořák na kyslík a palivo a ovladatelné pomocné druhé ústrojí palivové trysky mají takový tvar, že při normálních pracovních podmínkách první proud paliva a druhý proud paliva mají každý kinetickou energii, ve případě prvního proudu paliva, odlišnou od kinetické energie alespoň jednoho ze dvou vedlejších proudů okysličovadla, a ve případě druhého proudu paliva, odlišnou od kinetické energie složeného proudu okysličovadla pro způsobení směšování hlavního paliva a pomocného paliva s okysličovadlem.
7. Systém hořáku podle nároku 6, vyznačující se tím, že hořák na kyslík a palivo je směrován tak, že dva vedlejší proudy okysličovadla jsou umístěny nad a pod prvním proudem paliva, plynné palivo hoří v okysličovadle pro vyvíjení protaženého plamene majícího délku a vyvíjejícího vzrůstající množství vznosných částeček paliva podél této délky protaženého plamene a tryskové ústrojí okysličovadla je tvarováno tak, že vedlejší proud okysličovadla umístěný nad prvním proudem paliva má nižší hmotnost proudu než vedlejší proud okysličovad-13-14la umístěný pod prvním proudem paliva pro zajištění spalování vzrůstajícího množství vznosných částeček paliva.
8. Systém hořáku podle nároku 6, vyznačuj ící se tím, že první proud paliva, druhý proud paliva, dva vedlejší proudy okysličovadla a kombinovaný proud okysličovadla mají rozbíhavý vějířovitý tvar.
9. Systém hořáku podle nároku 6, vyznačující se tím, že první proud paliva a alespoň jeden ze dvou vedlejších proudů okysličovadla a druhý proud paliva a kombinovaný proud okysličovadla mající těsně spojené tvary, aby alespoň jeden ze dvou vedlejších proudů okysličovadla obalil první proud paliva a kombinovaný proud paliva aby obalil druhý proud paliva.
10. Systém hořáku podle nároku 6, vyznačující se tím, že kinetická energie prvního proudu paliva a druhého proudu paliva je větší než kinetická energie alespoň jednoho vedlejšího proudu okysličovadla a popřípadě kombinovaného proudu paliva.
11. Systém hořáku podle nároku 1, vyznačující se tím, že ovladatelné ponocné ústrojí druhé palivové trysky je uloženo v úhlu, takže druhý proud paliva protíná kombinovaný proud okysličovadla v ostrém úhlu pro zajištění směšování vedlejšího paliva a okysličovadla za podmínek zastavení činnosti.
12. Systém hořáku podle nároku 5 nebo 11, vyznačující se tím, že ostrý úhel je nejvýše 20°.
13. Systém hořáku podle nároku 12, vyznačující se tím, že ústroji druhé palivové trysky je umístěno pod ústrojím trysky okysličovadla v úhlu směrem nahoru do okysličovadla.
14. Systém hořáku podle nároku 1 nebo 6, vyznačuj ící se tím, že hlavní palivo je plynné palivo a vedlejší palivo je kapalné pali vo.
CZ951750A 1994-07-06 1995-07-03 System of oxygen and fuel burner for alternate or simultaneous burning gaseous and liquid fuels CZ175095A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/271,309 US5516279A (en) 1994-07-06 1994-07-06 Oxy-fuel burner system designed for alternate fuel usage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ175095A3 true CZ175095A3 (en) 1996-02-14

Family

ID=23035042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ951750A CZ175095A3 (en) 1994-07-06 1995-07-03 System of oxygen and fuel burner for alternate or simultaneous burning gaseous and liquid fuels

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5516279A (cs)
EP (1) EP0691509A3 (cs)
KR (1) KR100207345B1 (cs)
CN (1) CN1119723A (cs)
AU (1) AU699471B2 (cs)
CA (1) CA2150627C (cs)
CZ (1) CZ175095A3 (cs)
HU (1) HU219068B (cs)
PH (1) PH31350A (cs)
PL (1) PL309515A1 (cs)
SG (1) SG34228A1 (cs)
SK (1) SK85995A3 (cs)
TW (1) TW268084B (cs)
ZA (1) ZA954569B (cs)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5611682A (en) * 1995-09-05 1997-03-18 Air Products And Chemicals, Inc. Low-NOx staged combustion device for controlled radiative heating in high temperature furnaces
US5975886A (en) * 1996-11-25 1999-11-02 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Combustion process and apparatus therefore containing separate injection of fuel and oxidant streams
US6155818A (en) * 1999-12-16 2000-12-05 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et, L'exploitation Des Procedes, Georges Claude Oxy-burner having a back-up firing system and method of operation
CA2487146C (en) * 2003-11-14 2009-01-20 Air Products And Chemicals, Inc. Fuel staging process for low nox operations
FR2892497B1 (fr) * 2005-10-24 2008-07-04 Air Liquide Procede de combustion mixte dans un four a regenerateurs
US8075305B2 (en) * 2006-01-24 2011-12-13 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Dual fuel gas-liquid burner
US7909601B2 (en) * 2006-01-24 2011-03-22 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Dual fuel gas-liquid burner
US7901204B2 (en) * 2006-01-24 2011-03-08 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Dual fuel gas-liquid burner
US20070221142A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-27 American Water Heater Company, A Corporation Of The State Of Nevada Ultra low NOx water heater
US20070218776A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 American Water Heater Company, A Corporation Of The State Of Nevade Fuel supply line connector for water heater mounting bracket
US20070231761A1 (en) * 2006-04-03 2007-10-04 Lee Rosen Integration of oxy-fuel and air-fuel combustion
CN102282418B (zh) * 2009-01-16 2014-11-05 气体产品与化学公司 多模式燃烧装置及其使用方法
US9033259B2 (en) 2010-12-23 2015-05-19 General Electric Company Method and system for mixing reactor feed
US8915731B2 (en) * 2010-12-30 2014-12-23 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Flameless combustion burner
RU2011115528A (ru) 2011-04-21 2012-10-27 Дженерал Электрик Компани (US) Топливная форсунка, камера сгорания и способ работы камеры сгорания
US8795602B2 (en) * 2011-09-29 2014-08-05 General Electric Company Multi-stream feed injector
US9228744B2 (en) 2012-01-10 2016-01-05 General Electric Company System for gasification fuel injection
US9545604B2 (en) 2013-11-15 2017-01-17 General Electric Company Solids combining system for a solid feedstock
US10107494B2 (en) * 2014-04-22 2018-10-23 Universal City Studios Llc System and method for generating flame effect
CA2995845A1 (en) 2015-08-21 2017-03-02 Ensyn Renewables, Inc. Liquid biomass heating system
CN105090938A (zh) * 2015-09-14 2015-11-25 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 多燃料燃机的燃料处理及供应方法
EP3276262A1 (en) * 2016-07-29 2018-01-31 Linde Aktiengesellschaft Method for operating a claus burner
MX2019007698A (es) 2016-12-29 2019-10-04 Ensyn Renewables Inc Desmetalizacion de biomasa liquida.
US20240400908A1 (en) 2023-05-30 2024-12-05 Arcadia eFuels US Inc. Production of synthetic hydrocarbons

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3127156A (en) * 1964-03-31 Figure
GB1282553A (en) * 1968-07-18 1972-07-19 James William Middlemas Furnace firing apparatus
DE2223631A1 (de) * 1972-05-15 1973-11-29 Polyma Maschinenbau Dr Appelha Verbrennungsofen fuer fluessige brennstoffe
JPS5824706A (ja) * 1981-08-06 1983-02-14 Kobe Steel Ltd NOx低減混焼法
US4927357A (en) * 1988-04-01 1990-05-22 The Boc Group, Inc. Method for gas lancing
US5199867A (en) 1991-09-30 1993-04-06 The Boc Group, Inc. Fuel-burner apparatus and method for use in a furnace
US5299929A (en) * 1993-02-26 1994-04-05 The Boc Group, Inc. Fuel burner apparatus and method employing divergent flow nozzle
US5383782A (en) * 1993-04-21 1995-01-24 The Boc Group, Inc. Gas-lance apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP0691509A3 (en) 1997-01-02
SK85995A3 (en) 1996-02-07
CA2150627C (en) 1999-01-05
TW268084B (cs) 1996-01-11
CN1119723A (zh) 1996-04-03
PH31350A (en) 1998-07-17
EP0691509A2 (en) 1996-01-10
SG34228A1 (en) 1996-12-06
KR100207345B1 (ko) 1999-07-15
HU219068B (hu) 2001-02-28
PL309515A1 (en) 1996-01-08
AU2326495A (en) 1996-01-18
ZA954569B (en) 1996-04-02
AU699471B2 (en) 1998-12-03
US5516279A (en) 1996-05-14
HU9501848D0 (en) 1995-08-28
HUH3779A (en) 1996-06-28
CA2150627A1 (en) 1996-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ175095A3 (en) System of oxygen and fuel burner for alternate or simultaneous burning gaseous and liquid fuels
US5431559A (en) Oxygen-fuel burner with staged oxygen supply
CN1802536B (zh) 用氧燃烧粉状固体燃料的装置
CN100467947C (zh) 高热量传导低氧化氮的燃烧系统
FI85910B (fi) Foerfarande och anordning foer att starta pannan i ett kraftverk som utnyttjar fast braensle samt foer att saekerstaella foerbraenningen av braenslet.
US20040261671A1 (en) Burner with oxygen and fuel mixing apparatus
US3302596A (en) Combustion device
PL193795B1 (pl) Palnik do spalania sproszkowanego paliwa
US5458483A (en) Oxygen-fuel burner with integral staged oxygen supply
KR20080029901A (ko) 부분 프리믹스 플래어 버너 및 플래어링 방법
US4899670A (en) Means for providing oxygen enrichment for slurry and liquid fuel burners
KR900006242B1 (ko) 미분탄버어너의 1차공기 교환장치와 그 교환방법
JPH01502212A (ja) 軸方向ジェットと放散ジェットを備えるガス燃焼方法とガスバーナー
GB2108650A (en) Pulverized coal and liquid fuel dual-purpose burner
CN1272910A (zh) 燃烧器
KR101737235B1 (ko) 다종연료 혼소버너
JPH07269804A (ja) ボイラ燃焼装置
CN219640245U (zh) 一种燃料喷枪以及燃烧器
JP2565980B2 (ja) 低カロリーガス用ガスタービン燃焼器
USRE39425E1 (en) Oxygen-fuel burner with integral staged oxygen supply
CN101566338B (zh) 用于燃烧固相燃料的方法和装置
HK1014750A (en) Oxy-fuel burner system designed for alternate fuel usage
JP2002267109A (ja) 微粉炭バーナー及び角型ノズルにおける混合気送給方法
RU2016353C1 (ru) Газовая горелка
SU1164521A1 (ru) Топливораздающий узел горелки

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic