EP0675321A1 - Perfectionnement de brûleurs à combustible gazeux à très faible émission d'oxyde d'azote - Google Patents

Perfectionnement de brûleurs à combustible gazeux à très faible émission d'oxyde d'azote Download PDF

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EP0675321A1
EP0675321A1 EP95400662A EP95400662A EP0675321A1 EP 0675321 A1 EP0675321 A1 EP 0675321A1 EP 95400662 A EP95400662 A EP 95400662A EP 95400662 A EP95400662 A EP 95400662A EP 0675321 A1 EP0675321 A1 EP 0675321A1
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EP
European Patent Office
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injection means
channel
hearth
primary
conduits
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EP95400662A
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Frédéric Bury
Jean-Claude Gauthier
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Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
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Entreprise Generale de Chauffage Industriel Pillard SA
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    • 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 
    • F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
    • 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
    • F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
    • F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
    • 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 
    • F23C2201/00—Staged combustion
    • F23C2201/20—Burner staging

Definitions

  • the present invention relates to improvements in gaseous fuel burners with very low emission of nitrogen oxide comprising primary means of injecting combustible gas disposed at the center of the burner and peripheral secondary injection means, and intended for be mounted in an orifice provided for this in the wall of an enclosure, such as the combustion chamber or hearth of an oven or a boiler.
  • combustion in order to limit the maximum flame temperatures, combustion can be staggered, that is to say that instead of bringing all of the fuel and the oxidant into contact in a single zone, proceeds in stages: for this, either the injection of oxidant is staged without modifying the fuel injection, or on the contrary, the injection of fuel is staged without staging that of the oxidant.
  • All these known devices require a ring of bricks or refractory concrete arranged around the orifice proper of the burner; moreover, for some, the secondary injection nozzles are located at the periphery and for all, they are arranged in channels dug in said brick block; moreover, some of them are oriented to create a zone of turbulence and mixing inside the ring where the main flame is formed.
  • the method is such that the said secondary injection means are moved apart enough from each other so that each secondary flame is perfectly separated from the adjacent flames.
  • fuel is injected by tertiary injection means situated outside the air intake channel, around it, and possibly each associated with its own intake channel d air, and there are all the means for injecting primary, secondary and tertiary combustible gases, as well as the flame stabilizing means so that they do not create any vortex effect either in the combustion air or in gas injection.
  • the combustion zone is completely external to the burner proper, which ensures a much longer service life of the components thereof; this increase in service life is also linked to the fact that all of the secondary injection means are located inside the air supply channel, which allows them to cool.
  • the suction of the recirculation fumes produced in the hearth to reduce the presence of oxygen in the flames of these secondary supplies is ensured in a safe and simple manner.
  • No device for recycling said fumes is located in the hearth itself or in the combustion zone since they are all inside the burner, the body of which constitutes in fact the channel for supplying combustion air. .
  • the burner as shown in FIGS. 1 and 2 is a gaseous fuel burner comprising a tubular body the interior of which constitutes a channel for supplying combustion air 2 from any power source 22 external to the burner proper, a flame stabilizer 6 constituted by a conical disc provided with ribs and radial slots and disposed in the channel 2, towards its outlet orifice 13 through which said channel opens into the hearth 3, primary injection means 4 fuel in the hearth 3 arranged in the central part of the air intake channel 2, and secondary means 7 for injecting said fuel, distributed peripherally around said primary means 4.
  • the primary injection means consist of several rods arranged around the axis 12 of the channel 12 and the ends 21 of which are bent outwards and disposed under the slots of the flame stabilizer 6. These ends of the rods 4 are pierced holes through which combustible gas can be injected into the fireplace, through the slots in the flame stabilizer 6.
  • the secondary fuel injection means 7 consist of supply rods each terminating in a single nozzle 19 which each opens into a conduit 9 for recirculating the fumes produced in the hearth 3. According to the present invention, the assembly of these secondary injection means and of the associated recirculation conduits is situated inside the air supply channel 2.
  • the smoke recirculation conduits 9 open into the hearth 3 along axes 16 parallel to the main axis 12 of the supply channel 2 through orifices 18.
  • the other ends of the recirculation conduits fumes are placed in communication with the hearth 3 by orifices 14 drilled in the wall of the supply channel 2 and opening at the outer periphery of the burner.
  • the flame stabilizer 6 is carried by a tube 25 disposed in the axis of the channel 2 and in which is housed an ignition torch 26; a pilot burner or a liquid fuel injection pipe could be housed in the tube 25 in place of the torch 26.
  • edges of the outlet orifices 18 of said flue gas recirculation conduits 9 are situated in a plane perpendicular to the axis 12 of the burner, which also contains the edge of the outlet orifice 13 of channel 2, and slightly at the front flame stabilizer 6; the flames produced by the combustion of the gaseous mixture leaving these conduits are therefore outside the burner proper, beyond the flame stabilizer 6, thus creating a combustion zone external to the burner.
  • the nozzles 19 of the secondary injection means 7 are arranged inside the smoke recirculation conduits 19, at the level of the smoke suction orifices 14, to create a natural entrainment effect of said fumes through these orifices by the fuel gas ejection speed.
  • the smoke recirculation conduits 9 form protuberances inside the channel 2 and are effectively cooled by the air which circulates therein.
  • the secondary injection means 7-9 are separated enough from one another, depending on the diameter of the supply channel 2.
  • the burner according to the invention may also include means for injecting tertiary fuel constituted by rods 10 outside the air supply channel 2, distributed around the burner, and peripherally passing through the wall 1 of the enclosure of the hearth 3; each injection rod 10 is associated with its own channel 15 for supplying combustion air from possibly the same source of supply 22 of outside air, this channel surrounding the injection rod.
  • These said tertiary gaseous fuel injection canes are located along axes 17 each determining a radial plane with the axis 12 of the supply channel 2 and forming with this axis an angle between 0 to 40 ° in both directions, c that is to say in fact determine a cone of revolution around the axis of the burner 12.
  • the number of tertiary injection canes 10 can be equal to that of the secondary injection canes, as shown in FIG. 2, where this number is six; it could be higher because of their arrangement on a circle of larger diameter.
  • the end of the burner body protrudes from the wall 1 of the enclosure of the hearth 3.
  • the outlet 13 'of the air intake channel 2' is located in the plane of the wall 1 'of the enclosure of the hearth 3'.
  • This wall is hollowed out around the orifices 14 'of the conduits 9' to allow the suction of the fumes; this digging is in fact constituted by a circular groove 27 surrounding the end of the body of the burner.
  • the burner shown in FIG. 3 still differs from that of FIGS. 1 and 2 in that it comprises a single primary fuel injection nozzle 4 ′ placed in the axis of the channel 2 ′ and terminated by a nozzle pierced with several peripherally spaced orifices.
  • the rod 4 ' is housed in the tube 25' and the ignition torch 26 'is arranged eccentrically in the channel 2'.

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Abstract

Un brûleur à combustible gazeux comporte des moyens d'injection primaires (4) du combustible dans un foyer (3) suivant l'axe (12) d'un canal d'amenée (2) de l'air de combustion, et des moyens secondaires (7) d'injection dudit combustible répartis périphériquement autour desdits moyens primaires (4) et débouchant dans des conduits (9) de recirculation des fumées (11) de combustion produites dans le foyer (3). Suivant la présente invention, lesdits moyens secondaires (7) d'injection et les conduits (9) de recirculation, associés, sont situés à l'intérieur du seul dit canal d'amenée d'air (2), les extrémités d'évacuation (18) desdits conduits (9), de recirculation des fumées avec le combustible gazeux injecté par lesdits moyens secondaires (7), débouchant suivant des axes (16) parallèles à l'axe (12) dudit canal d'amenée (2), et leurs autres extrémités (14) étant ouvertes dans le foyer (3) à travers la paroi et débouchant à la périphérie extérieure du canal d'amenée (2), lequel comprend vers son orifice (13) de sortie dans le foyer (3) un stabilisateur (6) central de flamme (6) entourant les moyens d'injection primaires (4). <IMAGE>

Description

  • La présente invention a pour objet des perfectionnements de brûleurs à combustible gazeux à très faible émission d'oxyde d'azote comportant des moyens d'injection primaires de gaz combustible disposés au centre du brûleur et des moyens d'injection secondaires périphériques, et destinés à être montés dans un orifice prévu pour cela dans le mur d'une enceinte, telle que la chambre de combustion ou foyer d'un four ou d'une chaudière.
  • Pour réduire la teneur en oxyde d'azote des fumées, il est connu de réduire la teneur en oxygène libre des gaz dans la flamme pour éviter une trop forte combinaison de celui-ci avec l'azote de l'air, et de limiter la température maximale de la flamme. Pour réduire la teneur en oxygène dans la flamme, une solution est de recycler une partie des fumées présentes dans le foyer, pour les mélanger à l'air de combustion. Il est connu de réaliser cette recirculation au moyen de systèmes d'éjection de gaz associés à des conduits d'aspiration des fumées du type à profil "venturi" qui utilisent la dépression créée par l'éjection du combustible.
  • Par ailleurs, il est connu que, pour limiter les températures maximales des flammes, on peut étager la combustion, c'est-à-dire qu'au lieu de mettre en présence dans une seule zone la totalité du combustible et du comburant, on procède par étapes : pour cela, soit on étage l'injection du comburant sans modifier l'injection du combustible, soit au contraire, on étage l'injection du combustible sans étager celle du comburant.
  • La présente invention a plus particulièrement objet un brûleur dans lequel on combine les deux procédés ci-dessus de recirculation des fumées, d'une part, et d'étagement de l'alimentation de combustible, d'autre part. De tels brûleurs sont décrits notamment dans les documents suivants :
    • la demande de brevet EP 511878 publiée le 4 novembre 1992, et décrivant un brûleur comportant un anneau en briques ou béton réfractaire prolongeant le conduit d'amenée de l'air de combustion où sont percés différents canaux dans lesquels est injectée, par différentes buses, la totalité des gaz combustibles, certains de ces canaux étant disposés radialement par rapport à l'axe du brûleur pour créer une zone de turbulence et de mélange, et d'autres d'une façon inclinée ou parallèle à l'axe du brûleur pour obtenir un étagement de la combustion ;
    • le brevet US 5238395 délivré le 24 août 1993, et décrivant un brûleur comportant également un anneau en briques ou béton réfractaire, percé de conduits ; la flamme centrale est produite à partir de plusieurs injecteurs d'alimentation primaires injectant le combustible dans des canaux percés dans l'anneau et débouchant à l'intérieur de celui-ci, tangentiellement à sa surface intérieure, pour créer une zone de turbulence et de mélange du gaz combustible avec l'air de combustion, et d'injecteurs d'alimentation secondaires débouchant à l'extérieur de l'anneau pour injecter le combustible le long de sa surface extérieure tronconique et vers l'axe du brûleur ;
    • le brevet US 5135387 délivré le 4 août 1992, et décrivant un brûleur comportant un anneau central en matériau réfractaire entourant la buse d'amenée de gaz primaire et entouré par une pluralité de buses d'injection secondaires dont certaines créent une zone de mélange et qui sont alimentées en fumées recyclées grâce à un conduit amenant lesdites fumées vers cesdits injecteurs, et nécessitant des doubles parois dans le four lui-même.
  • Tous ces dispositifs connus nécessitent un anneau en briques ou béton réfractaire disposé autour de l'orifice proprement dit du brûleur ; de plus, pour certains, les buses d'injection secondaires sont situées à la périphérie et pour tous, elles sont disposées dans des canaux creusés dans ledit bloc de briques ; par ailleurs, certaines d'entre elles sont orientées pour créer une zone de turbulence et de mélange à l'intérieur de l'anneau où se forme la flamme principale. L'existence d'un tel anneau présente des inconvénients : il est fragile et risque d'être détérioré par des chocs ; de plus, des poussières ou des morceaux de réfractaires détachés de la paroi du foyer peuvent tomber à l'intérieur de l'anneau qui peut se boucher partiellement, provoquant alors une détérioration de la combustion nécessitant un nettoyage ou un remplacement et par conséquent, un arrêt du four ou de la chaudière équipée du brûleur. Par ailleurs, les injecteurs de combustible utilisés dans ces différents dispositifs connus, sont disposées à la périphérie de l'orifice du brûleur ou dans des canaux percés dans l'anneau réfractaire ; cette disposition ne permet pas un bon refroidissement de ces moyens d'injection de combustible et peut être la cause de leur détérioration.
  • L'objectif de la présente invention est donc de pouvoir éviter les inconvénients cités ci-dessus dans les dispositifs actuels et de :
    • développer une technologie sans ouvreau stabilisateur de flamme, constitué d'un anneau ou d'un manchon en matériau réfractaire fragile, et telle que la zone de combustion soit totalement externe au corps du brûleur proprement dit et se situe entièrement dans le foyer.
    • utiliser le principe d'étagement de la combustion avec des flammes élémentaires séparées, en refroidissant les moyens d'injection de combustible dans les meilleures conditions,
    • recirculer les fumées de la combustion pour diminuer la teneur en oxygène libre dans les flammes, et cela sans nécessiter de conduit ou de dispositif de recirculation complexe, ni de disposition particulière de la sole ou de la paroi du foyer.
  • Une solution au problème posé est un brûleur et un procédé d'exploitation dudit brûleur à combustible gazeux comportant des moyens d'injection primaires du combustible dans un foyer disposés dans la partie centrale d'un canal d'amenée de l'air de combustion, et des moyens d'injection secondaires du combustible répartis périphériquement autour desdits moyens primaires et débouchant dans des conduits de recirculation des fumées de combustion produites dans le foyer ; suivant la présente invention :
    • on injecte ledit combustible gazeux par lesdits moyens d'injection primaires et secondaires suivant des axes approximativement parallèles à celui du canal d'amenée,
    • on prélève une partie des fumées de combustion produites dans le foyer par des conduits débouchant à une de leurs extrémités à travers la paroi dudit canal d'amenée d'air et à sa périphérie extérieure et à l'autre de leur extrémité dans le foyer, lesdits conduits entourant chacun une extrémité d'un desdits moyens d'injection secondaires,
    • on dispose les extrémités desdits moyens d'injection primaires du combustible et desdits conduits de recirculation à l'intérieur du canal d'amenée d'amenée d'air du brûleur, vers l'orifice de ce dernier et au niveau d'un stabilisateur de flamme afin de créer une zone de combustion externe à ce canal et constituée par les flammes des moyens d'injection primaires et celles des moyens d'injection secondaires.
  • De préférence, le procédé est tel que l'on écarte suffisamment lesdits moyens d'injection secondaires les uns des autres pour que chaque flamme secondaire soit parfaitement séparée des flammes adjacentes.
  • Suivant des modes de réalisation particuliers, on injecte du combustible par des moyens d'injection tertiaires situés à l'extérieur du canal d'amenée d'air, autour de celui-ci, et éventuellement associés chacun à son propre canal d'amenée d'air, et on dispose l'ensemble des moyens d'injection de gaz combustibles primaires, secondaires et tertiaires, ainsi que le moyen stabilisateur de flamme pour qu'ils ne créent aucun effet de tourbillon ni dans l'air de combustion, ni dans l'injection du gaz.
  • Dans les brûleurs de la présente invention, on peut noter l'absence totale d'anneau ou matériel réfractaire chargé de créer et de stabiliser une zone de combustion située au moins en partie au centre de la couronne qu'il constitue. Suivant la présente invention, la zone de combustion est complètement externe au brûleur proprement dit, ce qui assure une durée de vie beaucoup plus longue des composants de celui-ci ; cette augmentation de la durée de vie est également liée au fait que tous les moyens d'injection secondaires sont situées à l'intérieur du canal d'amenée d'air, ce qui permet leur refroidissement. De plus, grâce aux dispositifs de l'invention, l'aspiration des fumées de recirculation produites dans le foyer pour diminuer la présence d'oxygène dans les flammes de ces alimentations secondaires, est assuré d'une manière sûre et simple.
  • Aucun dispositif pour recycler lesdites fumées n'est situé dans le foyer lui-même ou dans la zone de combustion puisqu'ils sont tous à l'intérieur du brûleur dont le corps constitue en fait le canal d'amenée de l'air de combustion.
  • Ainsi, en combinant les deux moyens indiqués précédemment pour diminuer la production d'oxyde d'azote, on obtient grâce aux dispositifs particuliers de la présente invention et sans créer de zone de turbulence pour obtenir un bon mélange de combustion, un gain de réduction du taux d'oxyde d'azote produit d'au moins 70 %.
  • La description et les figures ci-après représentent des exemples de réalisation de l'invention mais n'ont aucun caractère limitatif ; d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention, en particulier en changeant la disposition du canal d'amenée d'air et des moyens d'injection de combustible par rapport au mur d'enceinte du foyer lui-même. Sur ces dessins :
    • La figure 1 est une vue en coupe partielle suivant AA d'un brûleur suivant la présente invention et tel que représenté de face sur la figure 2 ;
    • La figure 2 est une vue de face du brûleur de la figure 1 depuis l'intérieur du foyer de combustion ; et
    • La figure 3 est une vue analogue à la figure 1 d'une variante de réalisation.
  • Le brûleur tel que représenté sur les figures 1 et 2 est un brûleur à combustible gazeux comportant un corps tubulaire dont l'intérieur constitue un canal d'amenée de l'air de combustion 2 à partir de toute source d'alimentation 22 externe au brûleur proprement dit, un stabilisateur de flamme 6 constitué par un disque conique pourvu de nervures et de fentes radiales et disposé dans le canal 2, vers son orifice de sortie 13 par lequel ledit canal débouche dans le foyer 3, des moyens d'injection primaires 4 du combustible dans le foyer 3 disposés dans la partie centrale du canal d'amenée d'air 2, et des moyens secondaires 7 d'injection dudit combustible, répartis périphériquement autour desdits moyens primaires 4.
  • Les moyens d'injection primaires sont constitués par plusieurs cannes disposées autour de l'axe 12 du canal 12 et dont les extrémités 21 sont pliées vers l'extérieur et disposées sous les fentes du stabilisateur de flamme 6. Ces extrémités des cannes 4 sont percées de trous par lesquels le gaz combustible peut être injecté dans le foyer, à travers les fentes du stabilisateur de flamme 6.
  • Les moyens secondaires d'injection du combustible 7 sont constitués par des cannes d'alimentation se terminant chacune par une buse unique 19 qui débouche chacune dans un conduit 9 de recirculation des fumées produites dans le foyer 3. Suivant la présente invention, l'ensemble de ces moyens secondaires d'injection et des conduits de recirculation associés est situé à l'intérieur du canal d'amenée d'air 2.
  • A l'extrémité du canal 2, les conduits de recirculation des fumées 9 débouchent dans le foyer 3 suivant des axes 16 parallèles à l'axe 12 principal du canal d'amenée 2 par des orifices 18. Les autres extrémités des conduits de recirculation de fumées sont mis en communication avec le foyer 3 par des orifices 14 percés dans la paroi du canal d'amenée 2 et débouchant à la périphérie extérieure du brûleur.
  • Le stabilisateur de flamme 6 est porté par un tube 25 disposé dans l'axe du canal 2 et dans lequel est logée une torche d'allumage 26 ; un brûleur pilote ou une canne d'injection d'un combustible liquide pourraient être logés dans le tube 25 à la place de la torche 26.
  • Les bords des orifices de sortie 18 desdits conduits 9 de recirculation des fumées sont situés dans un plan perpendiculaire à l'axe 12 du brûleur, qui contient aussi le bord de l'orifice de sortie 13 du canal 2, et légèrement à l'avant du stabilisateur de flamme 6 ; les flammes produites par la combustion du mélange gazeux sortant de ces conduits se trouvent donc à l'extérieur du brûleur proprement dit, au-delà du stabilisateur de flamme 6, créant ainsi une zone de combustion externe au brûleur.
  • Les buses 19 des moyens d'injection secondaires 7 sont disposées à l'intérieur des conduits de recirculation des fumées 19, au niveau des orifices 14 d'aspiration des fumées, pour créer un effet d'entraînement naturel desdites fumées à travers ces orifices par la vitesse d'éjection du gaz combustible. Les conduits de recirculation 9 des fumées forment des excroissances à l'intérieur du canal 2 et sont efficacement refroidis par l'air qui y circule.
  • Afin d'obtenir des flammes secondaires séparées dans l'objectif de diminution de la production des oxydes d'azote par étagement de la combustion, on écarte suffisamment les moyens d'injection secondaires 7-9 les uns des autres, en fonction du diamètre du canal d'amenée 2. De préférence entre 5 et 10 cannes d'injection secondaires 7 de gaz combustible sont ainsi disposées autour des cannes d'injection primaires de combustible 4 ; sur la figure 2, six cannes d'injection secondaires 7 sont ainsi représentées.
  • Pour compléter cet effet d'étagement de la combustion, le brûleur suivant l'invention peut comporter également des moyens d'injection du combustible tertiaires constitués par des cannes 10 extérieur au canal d'amenée d'air 2, réparties autour du brûleur, et traversant périphériquement la paroi 1 de l'enceinte du foyer 3 ; chaque canne d'injection 10 est associée à son propre canal 15 d'amenée d'air de combustion à partir éventuellement de la même source d'alimentation 22 en air extérieur, ce canal entourant la canne d'injection. Cesdites cannes d'injection tertiaires de combustible gazeux sont situées suivant des axes 17 déterminant chacun un plan radial avec l'axe 12 du canal d'amenée 2 et formant avec cet axe un angle compris entre 0 à 40° dans les deux directions, c'est-à-dire déterminent en fait un cône de révolution autour de l'axe du brûleur 12. Le nombre des cannes d'injection tertiaires 10 peut être égal à celui des cannes d'injection secondaires, comme représenté sur la figure 2, où ce nombre est de six ; il pourrait être plus élevé du fait de leur disposition sur une cercle de plus grand diamètre.
  • Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, l'extrémité du corps du brûleur est en saillie par rapport à la paroi 1 de l'enceinte du foyer 3. Suivant le mode de réalisation de la figure 3, l'orifice de sortie 13' du canal d'amenée d'air 2' est situé dans le plan de la paroi 1' de l'enceinte du foyer 3'. Cette paroi est creusée autour des orifices 14' des conduits 9' pour permettre l'aspiration des fumées ; ce creusement est en fait constitué par une gorge circulaire 27 entourant l'extrémité du corps du brûleur.
  • Le brûleur représenté sur la figure 3 diffère encore de celui des figures 1 et 2 par le fait qu'il comporte une seule canne d'injection primaire de combustible 4' placée dans l'axe du canal 2' et terminée par une buse percée de plusieurs orifices espacés périphériquement. La canne 4' est logée dans le tube 25' et la torche d'allumage 26' est disposée excentriquement dans le canal 2'.
  • D'autres modifications peuvent être apportées aux formes de réalisation décrites par l'emploi de moyens techniques équivalents et il est bien entendu que ces modifications entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (12)

  1. Brûleur à combustible gazeux comportant des moyens d'injection primaires (4) du combustible disposés dans la partie centrale d'un canal d'amenée d'air de combustion (2), et des moyens secondaires (7) d'injection dudit combustible répartis périphériquement autour desdits moyens primaires (4) et débouchant dans des conduits (9) de recirculation des fumées (11) de combustion produites dans le foyer (3), caractérisé en ce que lesdits moyens secondaires (7) d'injection et les conduits (9) de recirculation associés sont situés à l'intérieur dudit canal d'amenée d'air (2) qui constitue le corps du brûleur, lesdits conduits (9) de recirculation des fumées débouchant dans le foyer (3) à une de leurs extrémités (18) suivant des axes (16) parallèles à l'axe (12) dudit canal d'amenée d'air (2), et leurs autres extrémités (14) étant ouvertes dans le foyer (3) à travers la paroi du canal d'amenée d'air (2) et débouchant à la périphérie extérieure de ce dernier, ledit canal comprenant vers son orifice (13) un stabilisateur de flamme (6).
  2. Brûleur à combustible gazeux selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'injection secondaires (7) de gaz combustible comportent entre cinq et huit cannes d'injection régulièrement distribuées autour de l'axe du canal d'amenée d'air (2).
  3. Brûleur à combustible selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps du brûleur fait saillir à l'intérieur du foyer (3) et les orifices d'aspiration (14) des conduits de recirculation des fumées (9) sont situés à l'avant du plan de la paroi (1) du foyer.
  4. Brûleur à combustible gazeux selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (13') du canal d'amenée d'air (2') est situé dans le plan de la paroi (1') de l'enceinte du foyer (3'), cette paroi étant creusée (en 27) au moins autour des orifices d'aspiration (14') des conduits (9') de recirculation des fumées.
  5. Brûleur à combustible gazeux selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les orifices de sortie (18) desdits conduits (9) de recirculation des fumées sont situés dans un plan perpendiculaire à l'axe (12) du brûleur, à l'extrémité de sortie du canal d'amenée d'air (2) et les extrémités (19) des moyens d'injection secondaires (7) sont disposées au niveau des orifices d'aspiration des fumées (14).
  6. Brûleur à combustible gazeux selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de combustible tertiaires (10) répartis périphériquement à l'extérieur du canal d'amenée d'air (2) et éventuellement associés chacun à leur propre canal (15) d'amenée d'air de combustion.
  7. Brûleur à combustible gazeux selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection tertiaires de combustible (10), sont situés suivant des axes (17) déterminant chacun un plan avec l'axe central (12) du canal d'amenée d'air (2) et formant avec cet axe un angle compris entre 0 à 40° dans les deux directions.
  8. Brûleur à combustible gazeux selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection de gaz primaires (4) sont constitués par des lances dont les extrémités (21) sont pliées suivant une direction approximativement parallèle à la face arrière du stabilisateur de flamme (6) et comportant des buses ou des trous situés en face d'orifices ou de fentes percés dans ce stabilisateur.
  9. Procédé d'exploitation d'un brûleur à combustible gazeux comportant des moyens d'injection (4) primaires du combustible (4) dans un foyer (3) suivant l'axe (12) d'un canal d'amenée (2) de l'air de combustion, et des moyens d'injection secondaires (7) dudit combustible répartis périphériquement autour desdits moyens primaires et débouchant dans des conduits (9) de recirculation des fumées de combustion produites dans le foyer (3), caractérisé en ce que :
    - on injecte ledit combustible gazeux par lesdits moyens d'injection primaires (4) et secondaires (7) suivant des axes approximativement parallèles à celui (12) du canal d'amenée d'air (2) ;
    - on prélève une partie des fumées de combustion produites dans le foyer (3) par des conduits (9) débouchant à une de leurs extrémités (14) à la périphérie extérieure du canal d'amenée d'air (2) à travers sa paroi et à l'autre de leurs extrémités dans le foyer, lesdits conduits entourant chacun une extrémité (19) d'un desdits moyens d'injection secondaires (7),
    - on dispose les extrémités (21, 18) desdits moyens d'injection primaires du combustible (4) et desdits conduits de recirculation et d'injection secondaires (9) vers l'orifice de sortie (13) dudit canal d'amenée (2) et au niveau d'un stabilisateur de flamme (6) afin de créer une zone de combustion externe au canal et constituée par les flammes des moyens d'injection primaires (4) et de celles des moyens d'injection secondaires (7).
  10. Procédé d'exploitation d'un brûleur à combustible gazeux selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on écarte suffisamment lesdits moyens d'injection secondaires (7) les uns des autres pour que chaque flamme secondaire soit parfaitement séparée des flammes adjacentes.
  11. Procédé d'exploitation d'un brûleur à combustible gazeux selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'on injecte du combustible par des moyens d'injection tertiaires (10) situés à l'extérieur du canal d'amenée d'air (2), autour de celui-ci, et éventuellement associés chacun à son propre canal d'amenée d'air (15).
  12. Procédé d'exploitation d'un brûleur à combustible gazeux selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'on dispose l'ensemble des moyens d'injection de gaz combustible primaires, secondaires et éventuellement tertiaires, ainsi que le stabilisateur de flamme (6) pour qu'ils ne créent aucun effet de tourbillon ni dans l'air de combustion, ni dans l'injection du gaz.
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