CZ20031468A3 - Způsob dodatečného spalování produktů z neúplného spalování ve spalovacím pásmu a dmyšná trubice pro provádění způsobu - Google Patents
Způsob dodatečného spalování produktů z neúplného spalování ve spalovacím pásmu a dmyšná trubice pro provádění způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20031468A3 CZ20031468A3 CZ20031468A CZ20031468A CZ20031468A3 CZ 20031468 A3 CZ20031468 A3 CZ 20031468A3 CZ 20031468 A CZ20031468 A CZ 20031468A CZ 20031468 A CZ20031468 A CZ 20031468A CZ 20031468 A3 CZ20031468 A3 CZ 20031468A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- oxygen
- fuel
- mixing chamber
- combustion
- section
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 91
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 91
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 90
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 abstract description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5211—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
- C21C5/5217—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace equipped with burners or devices for injecting gas, i.e. oxygen, or pulverulent materials into the furnace
-
- 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
- F23C2205/00—Pulsating combustion
- F23C2205/20—Pulsating combustion with pulsating oxidant supply
-
- 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
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/03005—Burners with an internal combustion chamber, e.g. for obtaining an increased heat release, a high speed jet flame or being used for starting the combustion
-
- 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
- F27D2099/0043—Impulse burner
-
- 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
- F27D2099/0046—Heating elements or systems using burners with incomplete combustion, e.g. reducing atmosphere
- F27D2099/0048—Post- combustion
-
- 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
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu dodatečného spalování produktů z neúplného spalování ve spalovacím pásmu a dmyšné trubice na palivo/kyslík s řízeným impulzovým proudem pro provádění způsobu.
Dosavadní stav techniky
Z patentového spisu DE 693 14 903 T2 je znám způsob tepelného spalování v trysce. Při tomto způsobu je do tepelné trysky, vytvořené jako dmyšná trubice, zaváděn do přívodního kanálu oxidačního prostředku oxidační prostředek s koncentrací kyslíku nejméně 30% s počáteční rychlostí 15,2 až 6i m/s a odděleně od oxidačního prostředku palivo rychlostí více než 61 m/s a v uvedeném kanálu se spaluje až okolo 20% kyslíku s palivem. Produkty spalovací reakce, vytvořené spalováním paliva, jsou v přívodním kanálu oxidačního prostředku směšovány se zbývajícím kyslíkem oxidačního prostředku a kyslíkový proud, ohřátý na až 1650°C, se vhání rychlostí 152 až 610 m/s výstupní tryskou do spalovací oblasti. Tento známý způsob tepelného spalování se omezuje na přívodní systémy kyslíku s nízkým zdrojovým tlakem. Nevýhodné je, že přívodní kanál oxidačního prostředku v důsledku poměrů impulzových proudů mezi zemním plynem a kyslíkem musí být dimenzován velmi velký. Z toho vyplývají velmi vysoké investiční náklady. Navíc je trvanlivost provozuschopného stavu přívodního kanálu oxidačního prostředku malá, v důsledku čehož mohou vzniknout vysoké náklady na údržbu. Doba použitelnosti pecního zařízení se snižuje a dochází tak ke ztrátám • · · · produkce.
V patentovém spisu US 5 823 762 je popsán systém pro vytváření plynových proudů s různým uspořádáním. K tomu se do trysky zavádí vzájemně oddělenými kanály jako hlavní plyn dusík, argon nebo oxid uhličitý a jako plynné palivo propan, zemní plyn a jiné uhlovodíky, jakož i oxidační prostředek obsahující kyslík nebo sestávající pouze z kyslíku v různých množstevních proudech a s různými rychlostmi proudění, takže plynný proud, vytvořený v trysce, vychází z trysky s rychlostí zvuku. V důsledku vysokých impulzových proudů, které jsou vytvářeny rychlostí zvuku plynného proudu, může v určitých fázích průběhu výroby dojít ke směrovým odchylkám a odrazům, které mohou zničit vodou chlazené prvky pece. Tím vznikají vysoké náklady na opětné uvedení pece do provozu a přídavné výrobní náklady.
Další spalovací postup pro zlepšování přívodu energie při ohřevu a tavení šrotové vsázky je známý z DE 195 21 518 Cl. U tohoto způsobu je prostřednictvím keramické trysky nebo vodou chlazené trysky zaváděn do šrotové vsázky tavící se ve spalovacím pásmu proud horkého vzduchu nebo jen kyslík o teplotě 500°C a nejméně 300 m/s s přídavkem fosilního paliva nebo bez něj. U tohoto známého způsobu spalování vznikají vysoké nároky na strojní vybavení na vyvíjení horkého vzduchu prostřednictvím tak zvaného pebble-heateru, spojené s vysokými investičními náklady. Další nevýhoda spočívá v tom, že trysky na horký vítr mají velký průměr. Pro udržování trysek volných jsou zapotřebí velká množství ochranného plynu ve formě kyslíku nebo vzduchu. Je-li použit kyslík jako ochranný plyn, dochází k vysokým provozním nákladům. Při
použití vzduchu jako ochranného plynu pro udržování trysek volných dochází vedle přídavných nákladů na regulační a zabezpečovací techniku v důsledku velkých prosazovaných množství vzduchu k tepelně technickým ztrátám v peci, které mají za následek vyšší spotřebu energie.
Celkem je možné konstatovat, že tyto známé způsoby tepelného spalování v tryskách pouze částečně splňují stanovené požadavky pokud jde o nízké provozní náklady na množství ochranného plynu pro udržování trysek volných a vysoké tepelné účinnosti pro dodatečné spalování produktů z neúplného spalování, a jsou tedy ekonomické pouze v omezených rozsazích.
Vynález si proto klade za úkol vytvořit způsob spalování výše uvedeného druhu, který by umožnil flexibilně přizpůsobovaným přiváděním oxidačního prostředku vytvořit ekonomičtější a flexibilnější postup. Dále si vynález klade za úkol vytvořit dmyšnou trubici na palivo/kyslík, která by byla vhodná pro takový způsob.
Podstata vynálezu
Vynález přináší způsob dodatečného spalování produktů z neúplného spalování ve spalovacím pásmu, při kterém:
a) palivo proudí přes palivový kanál palivovou tryskou, soustředně obklopovanou pouzdrem, do směšovací komory opatřené čelní výstupní tryskou,
b) kyslík pro spalování hořlavého plynu proudí přes přívod kyslíku kyslíkovým kanálem, obklopujícím axiální palivový kanál, přes primární průřez do směšovací komory, a
c) kyslík jako oxidační prostředek pro spalování ve spalovacím pásmu proudí přes přívod kyslíku kyslíkovým kanálem přes sekundární průřez do směšovací komory,
d) palivo zavedené podle kroku a) do směšovací komory se plně spaluje s kyslíkem přivedeným podle kroku b) do směšovací komory přes primární průřez,
e) kyslík přivedený podle kroku c) přes sekundární průřez do směšovací komory se směšuje s produkty spalovací reakce vytvořenými při spalování paliva, a
f) oxidační prostředek se vhání výstupní tryskou směšovací komory podzvukovou nebo nadzvukovou rychlostí do spalovacího pásma.
Podle vynálezu se v dmyšné trubici na palivo/kyslík přivádí do směšovací komory axiálním kanálem přes palivovou > trysku fosilní palivo, kupříkladu zemní plyn, a to rychlostí 15 až 50 m/s.
Pro spalování paliva přítomného ve směšovací komoře dmyšné trubice proudí kyslík přes přívod kyslíku kyslíkovým kanálem, obklopujícím palivový kanál, přes primární průřez, spojený s kyslíkovým kanálem a směšovací komorou, do směšovací komory.
Jako oxidační prostředek pro spalování ve spalovacím pásmu se kyslík přivádí přes přívod kyslíkovým kanálem, obklopujícím axiální palivový kanál, a přes sekundární průřez spojený s kyslíkovým kanálem a směšovací komorou, do směšovací komory dmyšné trubice.
Palivo ve směšovací komoře se kyslíkem, přiváděným
-5··· A · přes primární průřez, plně spaluje. Produkty spalovací reakce, vytvářené při spalování paliva, ohřívají oxidační prostředek, přivedený do směšovací komory, na nejméně 560°C.
Podle vynálezu je stechiometrické množství kyslíku, potřebné pro spalování paliva, které odpovídá 8 až 24 obj.% celkového množství kyslíku, přiváděno přes primární průřez, a kyslík zaváděný jako oxidační prostředek do spalovacího pásma, je zaváděn sekundárním průřezem rychlostmi proudění 70 až 200 m/s resp. 95 až 225 m/s do směšovací komory.
K tomu má sekundární průřez nejméně 5,5 větší velikost než primární průřez.
Oxidační prostředek, ohřátý ve směšovací komoře dmyšné trubice na palivo/kyslík pomocí produktů spalovací reakce na nejméně 560°C, je výstupní tryskou směšovací komory, sestávající z mědi, vháněn rychlostí nejméně 0,8 Mach do spalovací komory.
Vynález dále přináší dmyšnou trubici na palivo/kyslík, s řízeným impulzovým proudem, pro provádění výše uvedeného způsobu, sestávající v podstatě z
a) axiálního palivového kanálu, který je spojen palivovou tryskou, soustředně obklopovanou pouzdrem, se směšovací komorou obsahující čelní výstupní trysku,
b) kyslíkového kanálu s přívodem kyslíku, obklopujícího axiální palivový kanál, a spojeného primárním průřezem a sekundárním průřezem se směšovací komorou, a
c) vodního chladicího traktu, obklopujícího kyslíkový kanál s primárním průřezem a sekundárním průřezem a směšovací ko-6 —
moru, a přívodu a odvodu chladicí vody.
Délka L směšovací komory odpovídá nejméně 2,5-násobku průměru D výstupní trysky.
Vhánění spalovací a oxidační směsi řízeným impulzovým proudem do spalovacího pásma se provádí analogicky jako při způsobu popsaném v patentové přihlášce DE 199 54 556.
Dmyšná trubice na palivo/kyslík, opatřená vodním chlazením, sestává z oblasti směšovací komory z mědi a palivový kanál a kyslíkový kanál z trubek z nerezavějící oceli.
Způsob tepelného spalování v trysce, použitý pro dodatečné spalování produktů neúplného spalování, zaručuje podstatné zlepšení podmínek přechodu tepla ve spalovacím pásmu přívodem kyslíku do spalovacího pásma, přizpůsobeným pomocí dmyšné trubice na palivo/kyslík podle příslušných podmínek procesu.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladě provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje schéma dmyšné trubice podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Do dmyšné trubice na palivo/kyslík pro vhánění kyslíku řízeným impulzovým proudem do spalovacího pásma, schematicky znázorněné na výkrese, je palivovým kanálem i přes palivovou trysku 2, soustředně obklopovanou pouzdrem 5, přiváděno palivo, kupříkladu zemní plyn, s průtokem 20 až 80 m3/h
«♦· · a rychlostí 15 až 50 m/s, do směšovací komory 8., opatřené čelně uloženou výstupní tryskou 9. Kyslík, stechiometricky potřebný pro spalování paliva, je přiváděn přes přívod 3 kyslíkovým kanálem 4, obklopujícím axiální palivový kanál 1 přes primární průřez 6 spojený s kyslíkovým kanálem 4 a směšovací komorou 8, do směšovací komory 8. Množství kyslíku, které je třeba zavádět do spalovacího pásma jako oxidační prostředek, proudí přes přívod kyslíku 3 kyslíkovým kanálem 4 a přes sekundární průřez 7, spojující kyslíkový kanál 4 se směšovací komorou 8, s průtokem 300 až 900 m3/h a rychlostí nejméně 95 m/s do směšovací komory 8.
Kyslík přiváděný do směšovací komory 8 jako oxidační prostředek pro spalovací pásmo, je zahříván produkty spalovací reakce vznikajícími při spalování paliva s kyslíkem přiváděným primárním průřezem 6 na nejméně 560°C a proudí čelní tryskou 9 směšovací komory 8 rychlostí nejméně 0,8 Mach do spalovací komory. Sekundární průřez 7 je nejméně 5,5 krát větší než primární průřez 6. Délka L směšovací komory 8 vytvořené z mědi je nejméně 2,5 krát větší než průměr p její výstupní trysky 9. Dmyšná trubice, sestávající z mědi a trubek z nerezavějící oceli, je dále opatřena vodním chladicím traktem 10 s přívodem 11 a odvodem 12 chladicí vody, obklopujícím směšovací komoru 8 a kyslíkový kanál 4 s primárním a sekundárním průřezem 6, 7.
Dmyšná trubice na palivo a kyslík byla úspěšně vyzkoušena v obloukové peci při způsobu dodatečného spalování produktů z neúplného spalování.
K tomu byly dvě dmyšné trubice na palivo/kyslík ulo-8-
| ·· '» · | • 4 | ·« ·· Φ · » · | • · • 4 | 9999 4 |
| • · | • | • · ·>' · · · | 4 9 9 | 4 |
| * · | • | » · · | 4 · | 9 4 |
ženy v oblasti zakřivovací obloukové tvarovky na vedení horkých plynů ve stěně pece s úhlem sklonu 30° k vodorovné rovině směrem dolů a tangenciálně do prostoru mezi elektrodou a stěnou pece, takže se zaznamená hlavní proudění spalin se ním se superponujícím prouděním kyslíku. Dmyšně trubice na palivo/kyslík byly provozovány v počáteční fázi tavení jako palivo-kyslíkový hořák. Spalovací výkon na zařízení byl předem určen podle podmínek šrotové vsázky 1,0 až 1,5 MW. Spalovací poměr byl nastaven v závislosti na obsahu kyslíku v peci mezi 0,9 a 2,0. Po zhroucení šrotového sloupce byl přívod zemního plynu snížen a přítok kyslíku nastaven podle obsahu kyslíku ve spalinách na 5 až 20 m3/min, což odpovídá měrné spotřebě kyslíku 2 až 8 m3/tlf. V tavících fázích., v nichž se ve spalinách nenacházely žádné nespálené složky, nebyl veden žádný kyslík přes dmyšně trubice na V těchto fázích byly dmyšně trubice plněny volného průchodu výstupních trysek 9 cca 30 palivo/kyslík. pro udržování 3 zemního plynu a 60 m3 kyslíku za hodinu.
Při způsobu dodatečného spalování produktů z neúplného spalování způsobem podle vynálezu byly dosaženy stupně dodatečného spalování nejméně 75%, přičemž se dosáhl potenciál úspory elektrické energie na krychlový metr kyslíku nejméně 4,5 kWh.
Způsobem spalování podle vynálezu při použití dmýchací trubice na palivo/kyslík byly vůči známému způsobu spalování a dmýchacím trubicím dosaženy následující výhody:
- přídavná úspora elektrické energie vyššími stupni dodatečného spalování,
- úspora množství ochranného plynu pro udržování volné vý0 0 '0 4« 9 9 '0: 0 · · 0' 0;ι 0. 0
0 · 9 · 0 0 • · 0 « » 0 0 0 0 0
0 9 0 9 0 _ θ _ ·· ·** ·· ··
stupni trysky a tím i pokles provozních nákladů,
- konstantní výkonová data obloukové pece, jelikož výstupní tryska dmyšné trubice na palivo/kyslík není znečišťována a tím se dosahují konstantní podmínky proudění při provozu pece,
- měněním podílu paliva je kinetická energie kyslíkového proudu přizpůsobitelná,
- zvýšení bezpečnosti zařízení, jelikož se zabrání explozím ve spalinovém traktu,
- vytváření vysokých impulzových proudů s nízkou měrnou spotřebou kyslíku,
- zlepšení přechodu tepla ve spalovacím pásmu sáláním, konvekcí a sáláním plynů (oxid uhličitý a voda),
- zlepšení výtěžku kovu v důsledku snížení vynášení prachu a
- zvýšení výkonu obloukové pece snížením dob power-on.
Claims (11)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob dodatečného spalování produktů z neúplného spalování ve spalovacím pásmu, při kterém:a) palivo proudí přes palivový kanál (1) palivovou tryskou (2) , soustředně obklopovanou pouzdrem (5), do směšovací komory (8) opatřené čelní výstupní tryskou (9),b) kyslík pro spalování hořlavého plynu proudí přes přívod (3) kyslíku kyslíkovým kanálem (4), obklopujícím axiální palivový kanál (1), přes primární průřez (6) do směšovací komory (8), ac) kyslík jako oxidační prostředek pro spalování ve spalovacím pásmu proudí přes přívod (3) kyslíku kyslíkovým kanálem (4) přes sekundární průřez (7) do směšovací komory (8),d) palivo zavedené podle kroku a) do směšovací komory (8) se plně spaluje s kyslíkem přivedeným podle kroku b) do směšovací komory (8) přes primární průřez (6),e) kyslík přivedený podle kroku c) přes sekundární průřez (7) do směšovací komory (8) se směšuje s produkty spalovací reakce vytvořenými při spalování paliva, af) oxidační prostředek se vhání výstupní tryskou (9) směšovací komory (8) podzvukovou nebo nadzvukovou rychlostí do spalovacího pásma.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že pro spalování paliva přítomného ve směšovací komoře (8) se zavádí 8-24% množství kyslíku, použitého v dmyšné trubici na palivo/kyslík, do směšovací komory (8) primárním průřezem (6).
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že
99 9 9 9 u 9 • · '· '9 9 9 9 99 9' 9 9 9 9 9 9 9 9 9 • ·· 9 9 9. 9 9 9 • 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 oxidační prostředek proudí do směšovací komory (8) sekundárním průřezem (7) rychlostí nejméně 95 m/s. - 4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že palivo proudí palivovou tryskou (2) do směšovací komory (8) rychlostí 15 až 50 m/s.
- 5. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že oxidační prostředek se ve směšovací komoře (8) ohřívá na nejméně 560°C.
- 6. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že oxidační prostředek se zavádí do spalovacího pásma výstupní tryskou (9) směšovací komory (8) rychlostí nejméně 0,8 Mach.
- 7. Dmyšná trubice na palivo/kyslík, s řízeným impulzovým proudem, pro provádění způsobu podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, sestávající v podstatě za) axiálního palivového kanálu (1), který je spojen palivovou tryskou (2), soustředně obklopovanou pouzdrem (5), se směšovací komorou (
- 8) obsahující čelní výstupní trysku (9),b) kyslíkového kanálu (4) s přívodem kyslíku (3), obklopujícího axiální palivový kanál (1) a spojeného primárním průřezem (6) a sekundárním průřezem (7) se směšovací komorou (8), ac) vodního chladicího traktu (10), obklopujícího kyslíkový kanál (4) s primárním průřezem (6) a sekundárním průřezem (7) a směšovací komoru (8), a přívodu (11) a odvodu (12) chladicí vody.-128. Dmyšná trubice na palivo/kyslík s řízeným impulzovým proudem podle nároku 7, vyznačená tím, že sekundární průřez (7) je nejméně 5,5 krát větší než primární průřez (6).
- 9. Dmyšná trubice na palivo/kyslík s řízeným impulzovým proudem podle nároku 7, vyznačená tím, že délka (L) směšovací komory (8) je nejméně 2,5 krát větší než průměr (D) výstupní trysky (9).
- 10. Dmyšná trubice na palivo/kyslík s řízeným impulzovým proudem podle nároku 7 nebo 9, vyznačená tím, že výstupní tryska (9) směšovací komory (8) obsahuje nejméně jeden výstupní otvor.
- 11. Dmyšná trubice na palivo/kyslík s řízeným impulzovým proudem podle kteréhokoli z nároků 7 až 10, vyznačená tím, že směšovací komora (8) dmyšně trubice na palivo/kyslík je vytvořena z kovu, s výhodou z mědi.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10059440A DE10059440A1 (de) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | Verbrennungsverfahren und impulsstromgesteuerte Brennstoff/Sauerstoff-Lanze |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20031468A3 true CZ20031468A3 (cs) | 2003-12-17 |
Family
ID=7665232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20031468A CZ20031468A3 (cs) | 2000-11-30 | 2001-11-27 | Způsob dodatečného spalování produktů z neúplného spalování ve spalovacím pásmu a dmyšná trubice pro provádění způsobu |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1340018A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ20031468A3 (cs) |
| DE (1) | DE10059440A1 (cs) |
| PL (1) | PL366032A1 (cs) |
| WO (1) | WO2002044617A1 (cs) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10219488A1 (de) * | 2002-04-30 | 2003-11-13 | Messer Griesheim Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Eindüsung von Sauerstoff und/oder Brennstoff |
| DE102004037620C5 (de) * | 2004-08-02 | 2015-09-17 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Brennstoff-Sauerstoff-Brenner mit variabler Flammenlänge |
| DE102007031782A1 (de) | 2007-07-07 | 2009-01-15 | Messer Group Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Behandeln von flüssigen oder gasförmigen Stoffen |
| DE102014215794A1 (de) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Primetals Technologies Austria GmbH | Brenner-Lanzen-Einheit |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2499207A (en) * | 1945-12-22 | 1950-02-28 | John J Wolfersperger | Pressure-type burner and method of burning fuel |
| US3216714A (en) * | 1963-02-04 | 1965-11-09 | Bot Brassert Oxygen Technik Ag | Heating and blowing device for metallurgical purposes |
| FR1429675A (fr) * | 1964-03-31 | 1966-02-25 | Union Carbide Corp | Procédé de traitement de métaux ferreux |
| AT310787B (de) * | 1968-12-06 | 1973-10-10 | Nippon Kokan Kk | Blaslanze |
| US3730668A (en) * | 1971-03-03 | 1973-05-01 | Tokyo Gas Co Ltd | Combustion method of gas burners for suppressing the formation of nitrogen oxides and burner apparatus for practicing said method |
| US4422391A (en) * | 1981-03-12 | 1983-12-27 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of combustion of pulverized coal by pulverized coal burner |
| US5149261A (en) * | 1985-11-15 | 1992-09-22 | Nippon Sanso Kabushiki Kaisha | Oxygen heater and oxygen lance using oxygen heater |
| US5513981A (en) * | 1991-11-22 | 1996-05-07 | Aichelin Gmbh | Burner with variable volume combination chamber |
| US5266024A (en) | 1992-09-28 | 1993-11-30 | Praxair Technology, Inc. | Thermal nozzle combustion method |
| DE4400831A1 (de) * | 1994-01-13 | 1995-07-20 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zur Reduzierung von Schadgasemissionen bei der Verbrennung und Brenner dafür |
| US5714113A (en) * | 1994-08-29 | 1998-02-03 | American Combustion, Inc. | Apparatus for electric steelmaking |
| DE19521518C2 (de) | 1995-06-13 | 2000-05-04 | L Air Liquide Paris | Verfahren zur Verbesserung der Energiezufuhr in ein Schrotthaufwerk |
| GB9519303D0 (en) * | 1995-09-21 | 1995-11-22 | Boc Group Plc | A burner |
| US5823762A (en) | 1997-03-18 | 1998-10-20 | Praxair Technology, Inc. | Coherent gas jet |
| DE19718878B4 (de) * | 1997-05-03 | 2005-06-30 | Lbe Feuerungstechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur mehrstufigen Verbrennung von Brennstoff |
| US6176894B1 (en) * | 1998-06-17 | 2001-01-23 | Praxair Technology, Inc. | Supersonic coherent gas jet for providing gas into a liquid |
-
2000
- 2000-11-30 DE DE10059440A patent/DE10059440A1/de not_active Ceased
-
2001
- 2001-11-27 PL PL01366032A patent/PL366032A1/xx not_active Application Discontinuation
- 2001-11-27 CZ CZ20031468A patent/CZ20031468A3/cs unknown
- 2001-11-27 WO PCT/EP2001/013805 patent/WO2002044617A1/de not_active Ceased
- 2001-11-27 EP EP01989520A patent/EP1340018A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL366032A1 (en) | 2005-01-24 |
| DE10059440A1 (de) | 2002-06-13 |
| EP1340018A1 (de) | 2003-09-03 |
| WO2002044617A1 (de) | 2002-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE33464E (en) | Method and apparatus for flame generation and utilization of the combustion products for heating, melting and refining | |
| US4642047A (en) | Method and apparatus for flame generation and utilization of the combustion products for heating, melting and refining | |
| CA2302214C (en) | Oxygen-fuel boost reformer process and apparatus | |
| JP4204867B2 (ja) | 燃料と酸化剤について別々の注入を行う燃焼方法および該方法を実施するためのバーナーアセンブリ | |
| EP2329190B1 (en) | Method for generating combustion by means of a burner assembly | |
| JP2009532661A (ja) | 酸素燃料燃焼及び空気燃料燃焼の一体化 | |
| KR100937947B1 (ko) | 금속, 금속 용탕, 및/또는 슬래그의 건식 야금처리 방법및 주입장치 | |
| CN101297157A (zh) | 低氮氧化物燃烧工艺和装置 | |
| JPH07151306A (ja) | 燃料燃焼方法 | |
| CZ284914B6 (cs) | Způsob redukování škodlivých emisí při spalování a hořák k jeho provádění | |
| KR101706053B1 (ko) | 고로 열풍로 가열 방법 | |
| CN103380216B (zh) | 用于加热高炉的热风炉的装置和方法 | |
| KR101868925B1 (ko) | 용광로 스토브의 가열 방법 | |
| CZ20031468A3 (cs) | Způsob dodatečného spalování produktů z neúplného spalování ve spalovacím pásmu a dmyšná trubice pro provádění způsobu | |
| JP2013534611A (ja) | 分散燃焼プロセスおよびバーナー | |
| CN105531541B (zh) | 用于燃烧气体燃料或者液体燃料的燃烧器组件和方法 | |
| RU2395771C2 (ru) | Способ сверхзвукового вдувания кислорода в печь | |
| SE534329C2 (sv) | Förfarande för att värma masugnsvärmeapparat |