EP1031790B1 - Perfectionnements apportés aux brûleurs à flamme plate - Google Patents

Perfectionnements apportés aux brûleurs à flamme plate Download PDF

Info

Publication number
EP1031790B1
EP1031790B1 EP00400320A EP00400320A EP1031790B1 EP 1031790 B1 EP1031790 B1 EP 1031790B1 EP 00400320 A EP00400320 A EP 00400320A EP 00400320 A EP00400320 A EP 00400320A EP 1031790 B1 EP1031790 B1 EP 1031790B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
burner
fuel
combustion
flame
injection rod
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00400320A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1031790A1 (fr
Inventor
Patrick Giraud
Jean-Claude Montgermont
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fives Stein SA
Original Assignee
Stein Heurtey SA
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 Stein Heurtey SA filed Critical Stein Heurtey SA
Publication of EP1031790A1 publication Critical patent/EP1031790A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1031790B1 publication Critical patent/EP1031790B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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 
    • F23C2202/00—Fluegas recirculation
    • F23C2202/40—Inducing local whirls around flame

Definitions

  • the present invention relates to improvements made to a burner with flat flame intended in particular for the equipment of reheating furnaces, maintenance or heat treatment of steel products, burner of the kind of those which include at least one fuel injection pipe arranged according to the axis of the burner body and a supply of combustion air distributed in and by said body, the introduction of the fuel being effected by means of the injection pipes through one or more axial orifices located in a plane close to the external plan of the combustion tunnel.
  • FR-A-2 093 258 shows a burner of this kind in which the injection of gas takes place parallel to the axial direction at the periphery of the air injections of combustion and in the immediate vicinity thereof. This document does not envisage any provision to significantly reduce NOx production in the flame.
  • US-A-5,813,846 relates to a flat flame burner of a different type from that described above, since the fuel is introduced through orifices oriented radially and not by axial orifices.
  • the present invention relates to improvements made to a burner with flat flame in order to significantly lower its NOx production.
  • FIG. 1 therefore illustrates an exemplary embodiment of a furnace for reheating steel products with lower and upper heating.
  • Products to reheat designated by reference 1 are supported and transported to the interior of the oven by a system of fixed and mobile beams 2 and 3.
  • the movable beams are moved in a rectangular cycle movement thanks to the combined actions of a translational chassis 4 and a chassis of lifting 5, according to an arrangement well known to those skilled in the art.
  • the oven is produced in the form of an insulated enclosure 6 on which are arranged long flame burners 7 as well as flat flame burners 8 located on the roof of the oven.
  • the present invention relates to improvements made to flat flame burners 8.
  • Figures 2 and 3 illustrate two exemplary embodiments of arch burners according to the prior art.
  • FIG 2 there is shown schematically at 9, the combustion tunnel of a burner which has a flared opening whose shape is substantially quarter of circle so as to propagate the air stream and the burner flame following the profile of the combustion tunnel, by Coanda effect and along plane P of the vaulted.
  • the burner is supplied with combustion air, preheated or not, by a supply line 10 and this air is distributed in the burner body through orifices 11 drilled in the air distributor, which cause the setting in rotation the combustion air in order to obtain a helical circulation of this air around the fuel injection rod 12.
  • the latter is located in the axis of the burner in order to bring the fuel (s) into a suitable zone obtaining a good mixture with the combustion air.
  • the introduction of or fuels is produced through one or orifices 14 so as to obtain the flow shown diagrammatically by the arrow 15 in this figure 2.
  • a plate 13 is provided at the injection end of the rod 12, this plate 13 having the function of forcing the combustion air to come and settle on the wall internal combustion tunnel 9 to promote the formation of a flame flat and create a smoke suction vortex at the nose of the burner.
  • the arrow 16 shows schematically this vortex.
  • the combustion gases located in the oven enclosure are therefore recirculated to the burner nose by induction of the vortex 16 created by the high speed circulation of the air / gas mixture from the burner.
  • the flame from this air-gas mixture develops along 17, in according to the profile of the combustion tunnel 9 and the plane P of the roof of the furnace.
  • the arch burners can also be fitted with double fuel injection rods 18 and 19. having injection ports 20 and 14 respectively.
  • This known type of burner is similar in addition to the burner object of figure 2, the double cane injection allowing the use of two different types of fuel. injection single fuel through the orifices 20 can be implemented for example during the ignition phase of the burner, allowing better flame hooking at low fuel rates, especially when the oven enclosure temperature is below 750 ° C (no auto inflammation of the mixture).
  • FIG. 4 of the accompanying drawings there is shown a burner, according to the state prior art, designed to reduce the amount of NOx produced.
  • the fuel is injected very far from the tunnel combustion of the burner, in the vortex 16 of the combustion products.
  • the burner has a fuel injection rod located along its axis and which opens out in the combustion tunnel via a number of injectors radial 14.
  • the fuel is injected radially at high speed, at the through said injectors 14, into the combustion air, at the level of the tunnel in a area where the combustion air is diluted with gases from the oven environment.
  • This high speed fuel injection by a reduced number of radial injectors also performs a partition of the flame into several "small flames" of less intensive combustion and whose total volume is increased compared to a single flame.
  • the present invention proposes to lower the NOx level produced by flat flame burners, using the principle of dilution of the flame in order to reduce its temperature and lower the pressure partial oxygen in its reaction zone.
  • a flat flame burner intended in particular for the furnace of reheating, holding or thermal treatment of steel products, of the kind defined initially, is characterized in that the axial orifices have a large diameter so that the fuel pulse is weak enough not to disturb the recirculation vortex of the combustion products induced at the nose of the burner by the combustion air, in order to achieve a first dilution of the fuel in combustion products, and in that the fuel mixture plus combustion products thus obtained is entrained by the vortex then is diluted in the combustion air rotated around the fuel injection rod.
  • FIG. 5 is a schematic view in vertical axial section of an improved burner according to the invention.
  • the burner object of the invention uses the principle of diluting the flame in order to reduce its temperature and lower the partial pressure of oxygen in its reaction zone. This dilution of the flame is carried out with the combustion products located in the oven enclosure.
  • the originality of the present invention lies in the the fuel is introduced in two stages so as to obtain a double dilution: a first dilution of the fuel with the products of combustion of the oven then a second dilution of the fuel mixture plus products combustion thus obtained with combustion air.
  • FIG. 5 comprises a system double fuel supply.
  • the tunnel of combustion 9 the supply 10 of air, preheated or not, distributed in the body of the burner through the orifices 11, the dual fuel injection rod system 18 and 19, the injection taking place along the axis of the burner.
  • the fuel is introduced via a or of several axial orifices with which the introduction rods such as than 18 and 19 which allows fuel to be supplied with a weak pulse.
  • the fuel injection rod (s) 18 and 19 are made of materials resistant to high temperatures, in particular refractory materials, such as chromium or nickel steels or ceramics.
  • This dilution being favored by the positioning of the orifices 25 allowing the premixing of the fuel with the flue gases recirculated to the burner nose.
  • the axial fuel injection orifices 25 have a large diameter of so as to limit the fuel pulse to mix with the gases combustion. This weak impulse does not disturb the vortex of recirculation of the combustion products induced at the burner nose by the air from combustion, unlike the high-impulse radial injection which "Cuts" the vortex and disrupts this recirculation.
  • the fuel-combustion gas mixture thus obtained shown diagrammatically by the arrow 23 in Figure 5 is driven by the existing vortex at the nose of the burner then it is diluted with combustion air (arrow 24) itself diluted with a part of the combustion products (arrow 22) recirculated to the burner nose.
  • the burner object of the present invention makes it possible to achieve a double dilution of fuel and combustion products, combustion air and combustion products and finally achieve the mixture of the two diluted premixes.
  • This optimization of the “combustion air +” mixture fuel + combustion products ” provides a flat flame not intensive which limits emissions of pollutants in particular NOx, this reduction up to a ratio greater than 2, compared to a burner of the same type, according to the prior art.
  • the burner according to the present invention can keep the double fuel supply, with injections taking place at different levels in the combustion tunnel 9 in order to control the mixture of fuel (s), combustion air and combustion gases combustion recirculated to the burner nose.
  • the two injection rods of fuel can be used separately or simultaneously with a distribution of fuel flows between the two injections so as to control the shape of the flame, the quality of the premix and the emission of pollutants.
  • One of the injection pipes can be used to start the burner, for example when the oven temperature is below 700 ° C to obtain a better attachment of the flame, the other being able to be used in regime continuous to reduce the rate of pollutants produced.
  • the invention therefore makes it possible to solve the problem of reducing the rate of NOx produced by a flat flame burner ensuring combustion of the fuel in a large volume (mixture of combustion air, fuel, oven combustion products) which allows for a flame of lower temperature whose reaction zone has a reduction of partial pressure of oxygen.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

La présente invention concerne des perfectionnements apportés à un brûleur à flamme plate destiné notamment à l'équipement des fours de réchauffage, de maintien ou de traitement thermique de produits sidérurgiques, brûleur du genre de ceux qui comportent au moins une canne d'injection de carburant disposée selon l'axe du corps du brûleur et une alimentation en air de combustion distribuée dans et par ledit corps, l'introduction du carburant s'effectuant par l'intermédiaire de la ou des cannes d'injection par un ou plusieurs orifices axiaux situés dans un plan proche du plan externe du tunnel de combustion.
FR-A-2 093 258 montre un brûleur de ce genre dans lequel l'injection de gaz s'effectue parallèlement à la direction axiale à la périphérie des injections d'air de combustion et à proximité immédiate de celles-ci. Ce document n'envisage aucune disposition visant à abaisser de façon notable la production de NOx dans la flamme.
US-A-5 813 846 concerne un brûleur à flamme plate d'un type différent de celui décrit ci-dessus, puisque l'introduction du carburant s'effectue par des orifices orientés radialement et non par des orifices axiaux.
La présente invention concerne des perfectionnements apportés à un brûleur à flamme plate afin d'abaisser de façon notable sa production de NOx.
Afin de bien faire comprendre le domaine technique auquel s'appliquent les perfectionnements objet de la présente invention, ainsi que l'état de la technique correspondant, on se réfère en premier lieu aux figures 1 à 4 des dessins annexés qui illustrent respectivement :
  • la figure 1 : une vue schématique en coupe axiale longitudinale d'un four de réchauffage de produits sidérurgiques de type connu ;
  • la figure 2 : une vue schématique en coupe axiale verticale d'un exemple de réalisation d'un brûleur en voûte, suivant l'état antérieur de la technique pouvant être monté dans un four selon la figure 1,
  • la figure 3 : une vue schématique en coupe axiale verticale d'une variante de brûleur en voûte, selon l'état de la technique pouvant être mise en oeuvre dans le four objet de la figure 1 et,
  • la figure 4 : également une vue schématique en coupe axiale verticale d'un brûleur à flamme plate selon la technique antérieure, conçu de façon à obtenir une réduction de la quantité de NOx produite par ce brûleur.
La figure 1 illustre donc un exemple de réalisation d'un four de réchauffage de produits sidérurgiques à chauffage inférieur et supérieur. Les produits à réchauffer désignés par la référence 1 sont supportés et transportés à l'intérieur du four par un système de longerons fixes et mobiles 2 et 3. Les longerons mobiles sont déplacés selon un mouvement à cycle rectangulaire grâce aux actions conjuguées d'un châssis de translation 4 et d'un châssis de levage 5, selon une disposition bien connue de l'homme de l'art. Le four est réalisé sous la forme d'une enceinte 6 calorifugée sur laquelle sont disposés des brûleurs à longue flamme 7 ainsi que des brûleurs à flamme plate 8 implantés sur la voûte du four. La présente invention concerne des perfectionnements qui sont apportés aux brûleurs à flamme plate 8.
Les figures 2 et 3 illustrent deux exemples de réalisation de brûleurs en voûte selon la technique antérieure.
Sur la figure 2, on a schématisé en 9, le tunnel de combustion d'un brûleur qui présente une ouverture évasée dont la forme est sensiblement en quart de cercle de façon à propager la veine d'air et la flamme du brûleur suivant le profil du tunnel de combustion, par effet Coanda et le long du plan P de la voûte. Le brûleur est alimenté en air de combustion, préchauffé ou non, par une conduite d'alimentation 10 et cet air est distribué dans le corps du brûleur au travers d'orifices 11 percés dans le distributeur d'air, qui provoquent la mise en rotation l'air de combustion afin d'obtenir une circulation hélicoïdale de cet air autour de la canne d'injection du carburant 12. Cette dernière est située dans l'axe du brûleur afin d'amener le ou les carburants dans une zone propice à l'obtention d'un bon mélange avec l'air de combustion. L'introduction du ou des carburants est réalisée au travers d'un ou d'orifices 14 de manière à obtenir l'écoulement schématisé par la flèche 15 sur cette figure 2.
Un plateau 13 est prévu à l'extrémité d'injection de la canne 12, ce plateau 13 ayant pour fonction de forcer l'air de combustion à venir se plaquer sur la paroi interne du tunnel de combustion 9 afin de favoriser la formation d'une flamme plate et de créer un vortex d'aspiration des fumées au nez du brûleur. Sur la figure 2, la flèche 16 schématise ce vortex. Les gaz de combustion situés dans l'enceinte du four sont donc recirculés au nez du brûleur par induction du vortex 16 créé par la circulation à haute vitesse du mélange air/gaz issu du brûleur. La flamme issue de ce mélange air-gaz se développe suivant 17, en suivant le profil du tunnel de combustion 9 et le plan P de la voûte du four.
Selon l'état antérieur de la technique (figure 3) les brûleurs en voûte peuvent également être munis de cannes doubles d'injection de carburant 18 et 19. présentant des orifices d'injection respectivement 20 et 14. Ce type connu de brûleur est similaire par ailleurs au brûleur objet de la figure 2, la double canne d'injection permettant d'utiliser deux types différents de carburant. L'injection unique du carburant par l'intermédiaire des orifices 20 peut être mis en oeuvre par exemple lors de la phase d'allumage du brûleur en autorisant un meilleur accrochage de la flamme aux bas débits de carburant, en particulier lorsque la température de l'enceinte du four est inférieure à 750°C (pas d'auto inflammation du mélange).
Jusqu'à un passé récent, l'état antérieur de la technique du brûleur à flamme plate illustré par les figures 2 et 3 présentait des solutions techniques satisfaisantes en matière de contrôle de la géométrie de la flamme et de la distribution des flux thermiques. L'optimisation de la technique selon l'état antérieur de l'art était effectuée entièrement suivant des critères de combustion, en vue d'obtenir une flamme intensive de forme appropriée. Dans cet approche, l'émission de polluants, en particulier de NOx était considérée comme secondaire.
L'évolution des réglementations locales, européennes ou mondiales a imposé aux exploitants de réduire les émissions de NOx de leurs installations. Les recherches en matière de conception de brûleurs ont intégré cette contrainte, en particulier pour les brûleurs à flamme plate, générateurs de quantités beaucoup plus importantes de NOx que les brûleurs à flamme longue, et qui ont fait l'objet d'importantes recherches et de nombreux perfectionnements dans le but de limiter leurs rejets.
On sait que la production des NOx dans une flamme dépend de sa température et de la pression partielle d'oxygène dans la zone réactionnelle de cette flamme. Il est notamment connu que la quantité de NOx produit augmente de façon importante pour des températures de flamme supérieures à 1 200°C. Toutes les recherches en vue de la réduction des NOx produits ont donc été menées de manière à réduire la température de la flamme du brûleur et d'augmenter son volume de zone réactionnelle, en particulier par sa dilution avec les produits de combustion contenus dans l'enceinte du four et recirculés au nez du brûleur.
Sur la figure 4 des dessins annexés, on a représenté un brûleur, selon l'état antérieur de la technique, conçu de façon à réduire la quantité de NOx produite. Dans ce type de brûleur, le carburant est injecté très en sortie du tunnel de combustion du brûleur, dans le vortex 16 des produits de combustion. Le brûleur comporte une canne d'injection de carburant située selon son axe et qui débouche dans le tunnel de combustion par l'intermédiaire d'un certain nombre d'injecteurs radiaux 14. Par ce moyen, le carburant est injecté radialement à grande vitesse, au travers desdits injecteurs 14, dans l'air de combustion, au niveau du tunnel dans une zone où l'air de combustion se dilue avec les gaz de l'ambiance du four. Cette injection de carburant à grande vitesse par un nombre réduit d'injecteurs radiaux, réalise en outre une partition de la flamme en plusieurs « petites flammes » de combustion moins intensive et dont le volume total est augmenté par rapport à une flamme unique.
Partant de cet état de la technique, la présente invention se propose d'abaisser le taux de NOx produit par des brûleurs à flamme plate, en utilisant le principe de la dilution de la flamme en vue de réduire sa température et d'abaisser la pression partielle d'oxygène dans sa zone réactionnelle.
Pour résoudre ce problème technique, selon l'invention, un brûleur à flamme plate destiné notamment à l'équipement des fours de réchauffage, de maintien ou de traitement thermique de produits sidérurgiques, du genre défini initialement, est caractérisé en ce que les orifices axiaux ont un diamètre important de manière à ce que l'impulsion du carburant soit suffisamment faible pour ne pas perturber le vortex de recirculation des produits de combustion induits au nez du brûleur par l'air de combustion, afin de réaliser une première dilution du carburant dans les produits de combustion,
et en ce que le mélange carburant plus produits de combustion ainsi obtenu est entraíné par le vortex puis est dilué dans l'air de combustion mis en rotation autour de la canne d'injection du carburant.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence à la figure 5 des dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Cette figure 5 est une vue schématique en coupe axiale verticale d'un brûleur perfectionné selon l'invention.
Ainsi qu'on le comprend et comme mentionné ci-dessus, le brûleur objet de l'invention utilise le principe de la dilution de la flamme afin de réduire sa température et d'abaisser la pression partielle d'oxygène dans sa zone réactionnelle. Cette dilution de la flamme est réalisée avec les produits de combustion situés dans l'enceinte du four. Le caractère d'originalité de la présente invention réside dans le fait que l'introduction du carburant s'effectue en deux étapes de manière à obtenir une double dilution : une première dilution du carburant avec les produits de combustion du four puis une deuxième dilution du mélange carburant plus produits de combustion ainsi obtenu avec l'air de combustion.
L'exemple de réalisation de l'invention illustré par la figure 5 comporte un système de double alimentation en carburant. Il s'agit là d'un exemple non limitatif, les perfectionnements selon la présente invention pouvant être mis en oeuvre sur un brûleur à alimentation unique en carburant. On retrouve sur ce brûleur, le tunnel de combustion 9, l'alimentation 10 en air préchauffé ou non, distribué dans le corps du brûleur par les orifices 11, le système de cannes doubles d'injection de carburant 18 et 19, l'injection s'effectuant selon l'axe du brûleur.
Selon l'invention, l'introduction du carburant s'effectue par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs orifices axiaux dont sont munis les cannes d'introduction telles que 18 et 19 ce qui permet d'effectuer une alimentation de carburant avec une impulsion faible. La ou les cannes d'injection de carburant 18 et 19 sont réalisées dans des matériaux résistant aux températures élevées, notamment des matériaux réfractaires, tels que des aciers au chrome ou au nickel ou des céramiques.
L'introduction axiale du carburant (flèche 21) au travers d'un ou de plusieurs orifices d'injection axiaux 25 de la canne 19, qui, selon l'invention sont situés à proximité immédiate du plan de développement de la flamme, s'effectue dans les produits de combustion (flèche 22) de l'ambiance du four, ce qui permet de réaliser la première dilution. Cette dilution étant favorisée par le positionnement des orifices 25 permettant de réaliser le prémélange du carburant avec les gaz de combustion recirculés au nez du brûleur. Le ou les orifices d'injection axiaux du carburant 25 sont de diamètre important de manière à limiter l'impulsion du carburant pour réaliser le mélange avec les gaz de combustion. Cette faible impulsion ne perturbe pas le vortex de recirculation des produits de combustion induits au nez du brûleur par l'air de combustion, à la différence de l'injection radiale à haute impulsion qui « coupe » le vortex et perturbe cette recirculation.
Le mélange carburant-gaz de combustion ainsi obtenu, schématisé par la flèche 23 sur la figure 5 est entraíné par le vortex existant au nez du brûleur puis il est dilué avec l'air de combustion (flèche 24) lui même dilué avec une partie des produits de combustion (flèche 22) recirculés au nez du brûleur.
Ainsi, le brûleur objet de la présente invention permet de réaliser une double dilution du carburant et des produits de combustion, de l'air de combustion et des produits de combustion et de réaliser enfin le mélange des deux prémélanges dilués. Cette optimisation du mélange « air de combustion + carburant + produits de combustion » permet d'obtenir une flamme plate non intensive qui limite les émissions de polluants en particulier de NOx, cette diminution pouvant atteindre un rapport supérieur à 2, par rapport à un brûleur du même type, selon la technique antérieure.
Ainsi qu'on l'a illustré par la figure 5, le brûleur selon la présente invention peut conserver la double alimentation en carburant, avec des injections s'effectuant à des niveaux différents dans le tunnel de combustion 9 afin de contrôler le mélange entre le ou les carburants, l'air de combustion et les gaz de combustion recirculés au nez du brûleur. Les deux cannes d'injection de carburant peuvent être utilisées séparément ou simultanément avec une répartition des débits de carburants entre les deux injections de manière à contrôler la forme de la flamme, la qualité du pré-mélange et l'émission des polluants.
L'une des cannes d'injection peut être utilisée pour le démarrage du brûleur, par exemple quant la température du four est inférieure à 700°C pour obtenir un meilleur accrochage de la flamme, l'autre pouvant être utilisée en régime continu pour la réduction du taux de polluants produits.
L'invention permet donc de résoudre le problème de la réduction du taux de NOx produit par un brûleur à flamme plate en assurant une combustion du carburant dans un grand volume (mélange air de combustion, carburant, produits de combustion du four) qui permet de réaliser une flamme de température plus faible dont la zone réactionnelle présente une réduction de pression partielle d'oxygène.
Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et/ou mentionnés ci-dessus mais qu'elle en englobe toutes les variantes comprises dans l'invention telle que définie dans les revendications.

Claims (6)

  1. Brûleur à flamme plate destiné notamment à l'équipement des fours de réchauffage, de maintien ou de traitement thermique de produits sidérurgiques, comportant au moins une canne d'injection de carburant disposée selon l'axe du corps du brûleur et une alimentation en air de combustion distribué dans et par ledit corps, l'introduction du carburant (21) s'effectuant par l'intermédiaire de la ou des cannes d'injection (18, 19), par un ou plusieurs orifices axiaux situés dans un plan proche du plan externe (P) du tunnel de combustion (9),
    caractérisé en ce que l'introduction du carburant est effectuée uniquement par le ou les orifices axiaux de la (ou des) canne(s) d'injection de carburant autour desquelles l'air de combustion est mis en rotation,
       en ce que les orifices axiaux ont un diamètre important de manière à ce que l'impulsion du carburant (21) soit suffisamment faible pour ne pas perturber le vortex de recirculation des produits de combustion induits au nez du brûleur par l'air de combustion, afin de réaliser une première dilution du carburant (21) dans les produits de combustion (22),
       et en ce que le mélange (23) carburant plus produits de combustion ainsi obtenu est entraíné par le vortex puis est dilué dans l'air de combustion (24) mis en rotation autour de la canne d'injection de carburant ,
       le brûleur utilisant la dilution de la flamme avec des produits de combustion afin de réduire la température de flamme dans sa zone réactionnelle.
  2. Brûleur selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins une canne d'injection du carburant pourvue d'un ou de plusieurs orifices d'introduction axiaux de carburant, situés à proximité immédiate du plan de développement de la flamme afin de réaliser un prémélange du carburant avec les produits de combustion recirculés au nez du brûleur.
  3. Brûleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que sa ou ses cannes d'injection (18, 19) sont réalisées dans des matériaux rèsistant à des températures élevées, notamment les matériaux réfractaires tels que des aciers au chrome ou au nickel ou des céramiques.
  4. Brûleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux injections de carburant implantées à des niveaux différents dans le tunnel de combustion (9) afin de contrôler le mélange entre le ou les carburants, l'air de combustion et les produits de combustion recirculés au nez dudit brûleur.
  5. Brûleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites injections de carburant sont utilisées séparément ou simultanément, avec une répartition des débits de carburant entre les deux injections réalisée de façon à contrôler la forme de la flamme, la qualité du prémélange et l'émission de polluants.
  6. Brûleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'une desdites injections peut être utilisée pour l'allumage du brûleur et l'autre peut être utilisée pour réduire le taux de polluants produits.
EP00400320A 1999-02-25 2000-02-04 Perfectionnements apportés aux brûleurs à flamme plate Expired - Lifetime EP1031790B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9902378 1999-02-25
FR9902378A FR2790309B1 (fr) 1999-02-25 1999-02-25 Perfectionnements apportes aux bruleurs a flamme plate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1031790A1 EP1031790A1 (fr) 2000-08-30
EP1031790B1 true EP1031790B1 (fr) 2004-10-13

Family

ID=9542546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00400320A Expired - Lifetime EP1031790B1 (fr) 1999-02-25 2000-02-04 Perfectionnements apportés aux brûleurs à flamme plate

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6461145B1 (fr)
EP (1) EP1031790B1 (fr)
JP (1) JP2000249312A (fr)
CN (1) CN1139743C (fr)
AT (1) ATE279688T1 (fr)
CA (1) CA2299530C (fr)
DE (2) DE1031790T1 (fr)
ES (1) ES2153802T3 (fr)
FR (1) FR2790309B1 (fr)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7637739B2 (en) * 2004-09-30 2009-12-29 Fives North American Combustion, Inc. Heating method and apparatus
ITMI20060155A1 (it) 2006-01-31 2007-08-01 Techint Spa Bruciatore di volta a fiamma piatta a basse emissioni inquinanti
US7878798B2 (en) 2006-06-14 2011-02-01 John Zink Company, Llc Coanda gas burner apparatus and methods
US8485813B2 (en) * 2008-01-11 2013-07-16 Hauck Manufacturing Company Three stage low NOx burner system with controlled stage air separation
JP2012102911A (ja) * 2010-11-08 2012-05-31 Air Liquide Japan Ltd 燃焼バーナ
EP2458279B1 (fr) * 2010-11-11 2017-06-07 VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH Brûleur à flammes en nappe
CN103562664B (zh) * 2011-05-31 2016-01-13 奥图泰有限公司 燃烧器装置和燃烧器组件
JP5774431B2 (ja) * 2011-09-28 2015-09-09 中外炉工業株式会社 壁面輻射式バーナーユニット
JP5878420B2 (ja) * 2012-04-19 2016-03-08 中外炉工業株式会社 壁面輻射式バーナー
CN103727539A (zh) * 2012-10-11 2014-04-16 丹阳市江南工业炉有限公司 加热炉的平焰喷嘴
US20140157790A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-12 Zilkha Biomass Power Llc Combustor assembly and methods of using same
CN103206708B (zh) * 2013-03-20 2018-05-11 洛阳腾节炉业科技有限公司 一种蓄热式烧嘴
ITMI20131093A1 (it) * 2013-06-28 2014-12-29 Tenova Spa "forno industriale e procedimento per controllare la combustione al suo interno"
JP6229424B2 (ja) * 2013-10-15 2017-11-15 株式会社デンソー 燃料噴射弁
FR3013803B1 (fr) * 2013-11-26 2019-05-17 Fives Stein Bruleur de four de rechauffement de produits siderurgiques ou de four de traitement thermique
WO2016158079A1 (fr) * 2015-03-31 2016-10-06 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Brûleur à combustion et chaudière
EP3279563B1 (fr) 2015-03-31 2019-05-01 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Brûleur de combustion et chaudière dotée de celui-ci
JP6642912B2 (ja) 2015-09-11 2020-02-12 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ
ES2809462T5 (es) 2016-03-11 2024-01-15 Air Prod & Chem Aparato quemador y método de combustión
CN115628450A (zh) * 2022-10-18 2023-01-20 南京年达炉业科技有限公司 一种燃气烧嘴、燃气加热系统及步进式铜锭燃气加热炉
JP7585288B2 (ja) * 2022-12-23 2024-11-18 株式会社三井E&S バーナ及び当該バーナを有する燃焼器

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2762428A (en) * 1953-02-05 1956-09-11 Selas Corp Of America Gas-fueled radiant burner
US3368605A (en) * 1966-02-03 1968-02-13 Zink Co John Burner assembly for lean fuel gases
US3481680A (en) * 1967-11-20 1969-12-02 Midland Ross Corp Direct fired burner
US3576384A (en) * 1968-11-29 1971-04-27 British American Oil Co Multinozzle system for vortex burners
FR2038651A5 (fr) * 1969-03-28 1971-01-08 Stein Surface
FR2093258A5 (fr) * 1970-06-08 1972-01-28 Gaz De France
US3836315A (en) * 1971-10-14 1974-09-17 Pyronics Inc Burner apparatus for flame propagation control
BE795438A (fr) * 1972-02-23 1973-05-29 Heurtey Sa Bruleur a flamme plate utilisant des combustibles liquides lourds
SU595589A2 (ru) * 1973-11-06 1978-02-28 Институт газа Украинской ССР Газова плоскопламенна горелка
US3922137A (en) * 1974-02-22 1975-11-25 Gulf Oil Canada Ltd Apparatus for admixing fuel and combustion air
RO60886A2 (fr) * 1974-03-21 1976-10-15
US3905751A (en) * 1974-03-21 1975-09-16 Midland Ross Corp Gas burner
US4004789A (en) * 1975-02-05 1977-01-25 Bethlehem Steel Corporation Tunnelized burner for panel type furnace
DE2517756A1 (de) * 1975-04-22 1976-11-04 Christian Coulon Verfahren und einrichtung zum zerstaeuben und verbrennen von fluessigen brennstoffen
JPS51128034A (en) * 1975-04-28 1976-11-08 Mitsui Ekika Gas Kk Flat-flame gas burner
IT1117662B (it) * 1977-01-14 1986-02-17 Italimpianti Bruciatore radiante per combustibile liquidi e gassosi
IT1133435B (it) * 1980-06-06 1986-07-09 Italimpianti Bruciatore a volta radiante
US4431403A (en) * 1981-04-23 1984-02-14 Hauck Manufacturing Company Burner and method
US4443182A (en) * 1981-11-10 1984-04-17 Hauck Manufacturing Company Burner and method
JPS59161606A (ja) * 1983-03-05 1984-09-12 Babcock Hitachi Kk 脱硝微粉炭燃焼装置
JPS60200008A (ja) * 1984-03-22 1985-10-09 Babcock Hitachi Kk 微粉炭バ−ナ
DE3529290A1 (de) * 1985-09-05 1987-02-26 Vnii Metall Teplotechniki Verfahren zum verbrennen von gasfoermigem brennstoff und brenner zur durchfuehrung desselben
DD268505A1 (de) * 1988-01-22 1989-05-31 Freiberg Brennstoffinst Einrichtung zur stabilisierung der flammen von gasbrennern
JPH01315731A (ja) * 1988-03-17 1989-12-20 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀写真感光材料
NL8902963A (nl) * 1989-12-01 1991-07-01 Int Flame Research Foundation Werkwijze voor het verbranden van brandstof met een laag nox-gehalte in de verbrandingsgassen door middel van getrapte brandstoftoevoer en brander te gebruiken daarbij.
DE9007627U1 (de) * 1990-01-18 1993-06-03 Kraft-Industriewärmetechnik Dr. Ricke GmbH, 8759 Hösbach Brenner mit niedriger NOx-Emission
JP2522583B2 (ja) * 1990-04-27 1996-08-07 株式会社日立製作所 微粉炭燃焼法および微粉炭ボイラ
US5131838A (en) * 1991-11-21 1992-07-21 Selas Corporation Of America Staged superposition burner
JPH07260357A (ja) * 1994-03-22 1995-10-13 Tokyo Gas Co Ltd 灰溶融炉装置
JPH07260110A (ja) * 1994-03-23 1995-10-13 Tokyo Gas Co Ltd 旋回流バ−ナ装置
JPH08159420A (ja) * 1994-12-03 1996-06-21 Osaka Gas Co Ltd 平面炎ガスバーナ
JP3526938B2 (ja) * 1994-12-26 2004-05-17 東京瓦斯株式会社 フラットフレームバーナ
JPH09101008A (ja) * 1995-10-03 1997-04-15 Babcock Hitachi Kk 輻射バーナ
US5697776A (en) * 1996-06-25 1997-12-16 Selas Corporation Of America Vortex burner
US5813846A (en) * 1997-04-02 1998-09-29 North American Manufacturing Company Low NOx flat flame burner

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000249312A (ja) 2000-09-12
DE1031790T1 (de) 2001-07-05
CA2299530A1 (fr) 2000-08-25
CA2299530C (fr) 2008-08-12
US20020055078A1 (en) 2002-05-09
US6461145B1 (en) 2002-10-08
DE60014727T2 (de) 2005-11-03
ES2153802T1 (es) 2001-03-16
FR2790309B1 (fr) 2001-05-11
ES2153802T3 (es) 2005-04-01
FR2790309A1 (fr) 2000-09-01
ATE279688T1 (de) 2004-10-15
EP1031790A1 (fr) 2000-08-30
DE60014727D1 (de) 2004-11-18
CN1139743C (zh) 2004-02-25
CN1265456A (zh) 2000-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2299530C (fr) Perfectionnements apportes aux bruleurs a flamme plate
TWI454645B (zh) 含碳燃料之氣化中用來點燃及操作燃燒器之方法
EP1379810A1 (fr) Procede de combustion comportant des injections separees de combustible et d'oxydant et ensemble bruleur pour la mise en oeuvre de ce procede
EP1016825A1 (fr) Procédé de combustion et ses utilisations pour l'élaboration de verre et de métal
EP1907754B1 (fr) Procédé et installation de combustion de gaz combustible pauvre, sans soutien, à l'aide d'un brûleur et brûleur associé
EP2044367B1 (fr) Bruleur et procede pour la mise en oeuvre alternee d'une oxycombustion et d'une aerocombustion
FR2863692A1 (fr) Procede de combustion etagee avec injection optimisee de l'oxydant primaire
EP1618334B1 (fr) Procede de combustion etagee d un combustible liquide et d'un oxydant dans un four
EP3084298A1 (fr) Procede et bruleur pour reduire l'emission d'oxyde d'azote lors de la combustion d'un combustible gazeux
EP3074695B1 (fr) Brûleur pour un four de réchauffage de produits sidérurgiques ou pour un four de traitement thermique
CN211146484U (zh) 超低氮燃烧装置
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
CA2633019C (fr) Procede d'oxycombustion etagee mettant en oeuvre des reactifs prechauffes
EP3380788B1 (fr) Brûleur
BE1024784A9 (fr) Procédé de combustion de combustible dans une chambre de combustion cylindrique
JP2004257673A (ja) 管状火炎バーナを用いた燃焼方法
EP3903029B1 (fr) Brûleur a flamme ajustable
SU1695050A1 (ru) Способ сжигани горючих газообразных отходов
US20240210113A1 (en) Burner, apparatus and method for the firing of ceramic articles
KR0181526B1 (ko) 공해물질 저감형 버너
WO2025032142A1 (fr) Bruleur, notamment pour section de prechauffage a flamme directe de ligne continue de traitement d'une bande metallique
CN116182546A (zh) 双膛竖窑开窑自动点火装置及方法
FR2586789A1 (fr) Procede de combustion d'un combustible gazeux et bruleur pour sa mise en oeuvre
EP2314921A2 (fr) Procédé de fonctionnement d'une chaudière
FR2701540A1 (fr) Chambre de combustion à brûleur sur façade et système de réduction des émissions de corps polluants, tels qu'oxydes d'azote.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT DE ES GB IT

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20001227

GBC Gb: translation of claims filed (gb section 78(7)/1977)
REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: BA2A

Ref document number: 2153802

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T1

TCAT At: translation of patent claims filed
AKX Designation fees paid

Free format text: AT DE ES GB IT

DET De: translation of patent claims
17Q First examination report despatched

Effective date: 20030730

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT DE ES GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 60014727

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20041118

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20041216

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2153802

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20050714

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20110128

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20120121

Year of fee payment: 13

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20120204

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120204

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20130124

Year of fee payment: 14

Ref country code: ES

Payment date: 20130207

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20130129

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 60014727

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 279688

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20140204

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140204

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 60014727

Country of ref document: DE

Effective date: 20140902

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140902

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20150408

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140205

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140204