ES2218069T3 - Metodo y aparato para la reduccion de nox. - Google Patents
Metodo y aparato para la reduccion de nox.Info
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Abstract
Un método para reducir el contenido en óxidos de nitrógeno en los gases de combustión producidos por la combustión de una mezcla al menos sustancialmente estequiométrica de gas combustible y aire de combustión introducida en un quemador (36) conectado a un horno (34), que comprende las etapas de: (a) conducir dicho aire de combustión a dicho quemador (36); (b) proporcionar una cámara (10) fuera de dicho quemador (36) y horno (34) para mezclar los gases de combustión de dicho horno (34) con dicho gas combustible; (c) descargar dicho gas combustible en dicha cámara de mezcla (10), a fin de que los gases de combustión de dicho horno (34) se mezclen con, y diluyan, dicho gas combustible en ella; y (d) conducir la mezcla de gases de combustión y gas combustible formada en la etapa (c) a dicho quemador (36), en el que dicha mezcla se combina con dicho aire de combustión y se quema en él y en dicho horno (34); caracterizado porque: dicha cámara (10) incluye una conexión de entrada (14) de gas combustible, que incluye una parte inyectora y un compartimento de efecto venturi (26) y de mezcla (22) en ella; y porque dicho gas combustible es descargado en dicha cámara de mezcla (10) en forma de un chorro de gas combustible por medio de dicha conexión de entrada (14) de gas combustible, a fin de que dichos gases de combustión sean arrastrados dentro de dicha cámara (10) y se mezclen con, y diluyan, dicho gas combustible en dicho compartimento de efecto venturi (26) y de mezcla (22).
Description
Método y aparato para la reducción de
NO_{x}.
La presente invención se refiere a métodos de
dilución de combustible y a aparatos para reducir la producción de
óxidos de nitrógeno durante la combustión de gas combustible y aire
de combustión.
Durante la combustión de mezclas de
combustible-aire a altas temperaturas se producen
óxidos de nitrógeno (NO_{x}). Al inicio, se produce una reacción
relativamente rápida entre el nitrógeno y el oxígeno,
predominantemente en la zona de combustión, para producir óxido
nítrico, de acuerdo con la reacción N_{2} + O_{2} \rightarrow
2 NO. El óxido nítrico (también denominado "NO_{x}
instantáneo") se oxida adicionalmente fuera de la zona de
combustión para producir óxido nitroso, de acuerdo con la reacción
2 NO + O_{2} \rightarrow 2 NO_{2}.
Las emisiones de óxidos de nitrógeno están
asociadas con varios problemas medioambientales, que incluyen
formación de smog, lluvia ácida y similares. Como resultado de la
adopción de normas de emisión medioambiental rigurosas por parte de
las autoridades y agencias gubernamentales, se han desarrollado y
usado hasta ahora métodos y aparatos para suprimir la formación de
óxidos de nitrógeno en los gases de combustión producidos por la
combustión de mezclas de combustible-aire. Por
ejemplo, se han propuesto métodos y aparatos en los que se quema el
combustible en una concentración de oxígeno menor que la
estequiométrica para producir intencionadamente un ambiente reductor
de CO y H_{2}. Este concepto ha sido utilizado en aparatos
quemadores en aire por etapas, en los que el combustible se quema en
un déficit de aire en una primera zona que produce un ambiente
reductor que suprime la formación de NO_{x}, y después la parte
restante de aire se introduce en una segunda zona.
Se han desarrollado otros métodos y aparatos, en
los que los gases de combustión se combinan con combustible o
mezclas de combustible-aire en estructuras
quemadoras para de de este modo diluir las mezclas y disminuir sus
temperaturas de combustión y la formación de NO_{x}. Este
planteamiento se describe, por ejemplo, en el documento
US-A-4.995.807, en el cual se basan
las partes precaracterizadoras de las reivindicaciones 1 y 7. En
otro planteamiento, los gases de combustión han sido recirculados y
mezclados con el aire de combustión suministrado al quemador
corriente arriba del quemador.
Aunque las técnicas descritas anteriormente para
reducir las emisiones de NO_{x} con los gases de combustión han
sido eficaces en reducir la formación de NO_{x} y el contenido en
NO_{x} de los gases de combustión, hay ciertas desventajas e
inconvenientes asociados con ellas. Por ejemplo, al convertir hornos
existentes (incluyendo hervidores) a recirculación de gases de
combustión, se requiere a menudo la modificación o sustitución del
quemador o quemadores y/o los ventiladores de aire de combustión y
aparatos relacionados existentes. Las modificaciones dan como
resultado a menudo una extensión de la llama incrementada y otros
cambios en la zona de combustión que requieren alteraciones internas
de los hornos en los que se instalan los quemadores modificados. Los
cambios y modificaciones requeridos implican a menudo gastos
sustanciales de capital, y los hornos y quemadores modificados son a
menudo más difíciles y costosos de poner en funcionamiento y
mantener que los que sustituyen.
Así, hay continuas necesidades de métodos y
aparatos mejorados para reducir la formación de NO_{x} y las
emisiones en y desde los hornos existentes sin las modificaciones y
gastos sustanciales que se han requerido hasta ahora.
La presente invención proporciona métodos y
aparatos que cumplen las necesidades descritas anteriormente y
superan las deficiencias de la técnica anterior. Según un primer
aspecto, la invención proporciona un método para reducir el
contenido en óxidos de nitrógeno en los gases de combustión
producidos por la combustión de una mezcla al menos sustancialmente
estequiométrica de gas combustible y aire de combustión introducida
en un quemador conectado a un horno, que comprende las etapas
de:
(a) conducir dicho aire de combustión a dicho
quemador;
(b) proporcionar una cámara fuera de dicho
quemador y horno para mezclar los gases de combustión con dicho gas
combustible;
(c) descargar dicho gas combustible en dicha
cámara de mezcla a fin de que los gases de combustión de dicho horno
se mezclen con, y diluyan, dicho gas combustible en ellos; y
(d) conducir la mezcla de gases de combustión y
gas combustible formada en la etapa (c) a dicho quemador, en el que
dicha mezcla se combina con dicho aire de combustión y se quema en
él y en dicho horno; caracterizado porque:
dicha cámara incluye una conexión de entrada de
gas combustible que incluye una parte inyectora y un compartimento
de efecto venturi y de mezcla en ella; y porque dicho gas
combustible se descarga en dicha cámara de mezcla en forma de un
chorro de gas combustible por medio de dicho inyector que forma un
chorro de gas combustible a fin de que dichos gases de combustión
sean arrastrados dentro de dicha cámara y se mezclen con, y diluyan,
dicho gas combustible en dicho compartimento de efecto venturi y de
mezcla.
Un segundo aspecto de la invención proporciona un
aparato para reducir el contenido en óxidos de nitrógeno en los
gases de combustión producidos por la combustión de una mezcla al
menos sustancialmente estequiométrica de gas combustible y aire de
combustión, siendo conducido dicho gas combustible a un quemador
conectado a un horno por un conducto de gas combustible, y siendo
dicho aire de combustión conducido desde una fuente de aire de
combustión al quemador por un conducto de aire de combustión, que
comprende:
una cámara para mezclar los gases de combustión
de dicho horno con dicho gas combustible, que tiene una entrada de
gas combustible para su conexión a dicho conducto de gas
combustible, una entrada de gases de combustión y una salida de la
mezcla gases de combustión-gas combustible;
un primer conducto de gases de combustión para su
conexión a dicho horno conectado a dicha entrada de gases de
combustión de dicha cámara;
un conducto de la mezcla gases de
combustión-gas combustible para su conexión a dicho
quemador conectado a dicha salida de la mezcla gases de
combustión-gas combustible de dicha cámara;
caracterizado porque dicha cámara tiene: una conexión de entrada de
gas combustible que incluye una parte inyectora para formar un
chorro de combustible dentro de dicha cámara, estando posicionada
dicha entrada de gases de combustión de modo que los gases de
combustión son arrastrados dentro de dicha cámara por dicho chorro
de gas combustible; un compartimento de efecto venturi y de mezcla
en ella para mezclar dichos gases de combustión y el gas
combustible.
El aparato de esta invención puede estar
integrado en un sistema horno-quemador existente,
sin modificar o sustituir sustancialmente los quemadores,
ventiladores de aire y similares existentes, y reduce el contenido
en óxidos de nitrógeno en los gases de combustión producidos por la
combustión de gas combustible y aire de combustión en el horno. A lo
sumo, los quemadores pueden requerir modificaciones menores para dar
espacio a la masa incrementada y reducir la presión de la mezcla
gases de combustión-gas combustible, p. ej., la
sustitución de las boquillas del quemador.
La invención será descrita además por medio de
ejemplos con referencia a los dibujos acompañantes, en los que:
La Fig. 1 es una vista en alzado lateral de la
cámara de mezcla de gases de combustión-gas
combustible de la presente invención.
La Fig. 2 es una vista en sección transversal
lateral de la cámara de mezcla de la Fig. 1.
La Fig. 3 es una ilustración esquemática del
aparato de la presente invención conectado a un quemador y un horno
convencionales.
La Fig. 4 es una ilustración esquemática que es
la misma que la Fig. 3, excepto que está conectado un conducto de
entrada de vapor de agua al conducto de gases de combustión.
La Fig. 5 es una ilustración esquemática que es
la misma que la Fig. 3, excepto que está conectado un segundo
conducto de entrada de gases de combustión entre el horno y el
ventilador de aire.
La Fig. 6 es una ilustración esquemática que es
la misma que la Fig. 3, excepto que incluye tanto un conducto de
entrada de vapor de agua conectado al primer conducto de gases de
combustión como un segundo conducto de gases de combustión conectado
entre el horno y el ventilador de aire.
La presente invención proporciona métodos y
aparatos para reducir el contenido de óxidos de nitrógeno en los
gases de combustión producidos por la combustión de gas combustible
y aire de combustión introducidos en un quemador conectado a un
horno. El aparato de esta invención se puede añadir a un horno que
tiene uno o más quemadores conectados a él, o a una pluralidad de
tales hornos, sin sustituir los quemadores existentes. El aparato es
simple y se puede instalar fácilmente, lo que reduce el tiempo de
inactividad del horno y los costes de instalación. De manera más
importante, los métodos y aparatos de esta invención son más
eficaces en reducir la producción de NO_{x} que los métodos y
aparatos anteriores y son más eficaces en funcionamiento.
Los métodos y aparatos utilizan gases de
combustión recirculados que se mezclan completamente con el gas
combustible, diluyendo de este modo el gas combustible justo antes
de que se introduzca en uno o más quemadores conectados a un horno.
El gas combustible diluido en los gases de combustión se mezcla con
aire de combustión en el quemador y se quema en él y en el horno a
una temperatura de llama más baja, y se consigue una combustión más
uniforme. Ambos factores contribuyen a reducir la formación de
NO_{x} instantáneo, lo que, de manera general, no se consigue en
el mismo grado por la técnica anterior.
Refiriéndose ahora a los dibujos, y
particularmente a las Figs. 1 y 2, el aparato de cámara de mezcla de
la presente invención se ilustra y designa por el número 10. La
cámara de mezcla 10 incluye un compartimento receptor de gases 12,
que tiene una conexión de entrada 14 de gas combustible para su
conexión a un conducto 16 de gas combustible, y una conexión de
entrada 18 de gases de combustión para su conexión a un conducto 20
de gases de combustión. La cámara de mezcla también incluye un
compartimento 22 de efecto venturi y de mezcla, que está unido de
manera sellada sobre una abertura 24 en el compartimento 12 receptor
de gases opuesta a la conexión de entrada 14 de gas combustible.
Como se muestra en la Fig. 2, la conexión de entrada 14 de gas
combustible incluye una parte inyectora que se extiende dentro del
compartimento 12 receptor de gases, a fin de que se forme un chorro
de combustible 25 en él que se extienda dentro y a través de la
sección venturi 26 del compartimento 22 de efecto venturi y de
mezcla. Como entienden bien los expertos en la técnica, el flujo del
chorro de combustible 25 a través de la sección venturi 26 crea una
caída de presión en el compartimento receptor de gases 12, lo que
causa que los gases de combustión sean arrastrados, a través del
conducto 20 de gases de combustión, hacia dentro de la cámara
receptora de gases 12, a través de la sección venturi 26 del
compartimento 22 de efecto venturi y de mezcla, y hacia su sección
de mezcla 28 corriente abajo. Los gases de combustión arrastrados
dentro de la cámara de mezcla 10 se mezclan completamente con el gas
combustible en ella y se descargan de la cámara de mezcla 10 por
medio de una conexión de salida 30 de la mezcla gases de
combustión-gas combustible, a la cual está conectado
un conducto 32 de la mezcla gases de combustión-gas
combustible.
Refiriéndose ahora a la Fig. 3, se ilustra de
manera esquemática la cámara de mezcla 10, conectada de manera
operativa a un horno 34 que tiene un quemador 36 conectado a el.
Como se muestra en la Fig. 3, la cámara de mezcla 10 está conectada
al conducto 16 de entrada de gas combustible, el otro extremo del
cual está conectado a una fuente de gas combustible presurizado, al
conducto 20 de gases de combustión, el otro extremo del cual está
conectado al horno 34 (más particularmente a su conducto 38 de gases
de combustión) y al conducto 32 de la mezcla gases de
combustión-gas combustible, el otro extremo del cual
está conectado a la conexión de entrada de gas combustible del
quemador 36. Una válvula 40 de control de flujo está dispuesta en
el conducto 20 de gases de combustión para controlar la relación de
volúmenes de gases de combustión mezclados con gas combustible en la
cámara de mezcla 10. Una fuente de aire de combustión, p. ej., un
ventilador 42 de aire de combustión, está conectada a un conducto 44
de aire de combustión, el otro extremo del cual está conectado al
quemador 36.
En el funcionamiento del aparato ilustrado en la
Fig. 3, el aire de combustión producido por el ventilador 42 de aire
de combustión es conducido por el conducto 44 al quemador 36. El
gas combustible presurizado es conducido por el conducto 16 a la
cámara de mezcla 10. Las cantidades de gas combustible y aire de
combustión son controladas por válvulas de control de flujo
convencionales u otros aparatos similares (no mostrado) a fin de que
se introduzca al menos una mezcla sustancialmente estequiométrica de
gas combustible y aire de combustión en el quemador 36.
Como se describió anteriormente, el gas
combustible presurizado forma un chorro de combustible en la cámara
de mezcla 10, a fin de que los gases de combustión del horno sean
arrastrados dentro de la cámara de mezcla 10 y se mezclen con, y
diluyan, el gas combustible en ella. La mezcla resultante de gases
de combustión y gas combustible formada en la cámara de mezcla 10 es
conducida al quemador 36 por el conducto 32. El aire de combustión
conducido al quemador 36 por el conducto 44 y la mezcla gases de
combustión-gas combustible conducida a él por el
conducto 32 se mezclan dentro del quemador 36. La mezcla resultante
de gases de combustión, gas combustible y aire de combustión es
quemada en el quemador 36 y el horno 34, y se forman gases de
combustión. Los gases de combustión son liberados a la atmósfera por
medio del conducto de humos 38. Una parte de los gases de combustión
que fluyen a través del conducto de humos 38 es retirada
continuamente de ella por medio del conducto 20 conectado a ella, y
se hace que fluya dentro de la cámara de mezcla 10 como se describió
anteriormente. La válvula de control de flujo 40 se utiliza para
controlar la relación de volúmenes de los gases de combustión
mezclados con el gas combustible en la cámara de mezcla 10, a fin de
que se consiga la máxima reducción de óxidos de nitrógeno en los
gases de combustión producidos y puestos en comunicación con la
atmósfera por medio del conducto de humos 38.
Refiriéndose ahora a la Fig. 4, la ilustración
esquemática de la cámara de mezcla 10, el ventilador 42 de aire de
combustión, el quemador 36 y el horno 34 se muestran utilizando los
mismos números de referencia que en la Fig. 3. Además, la Fig. 4
incluye un conducto 46 de entrada de vapor de agua unido al conducto
20 de gases de combustión en un punto entre la válvula 40 de control
de flujo y la cámara de mezcla 10. El conducto 46 de vapor de agua
incluye una válvula 48 de control de flujo, dispuesta en él para
controlar la relación de volúmenes del vapor de agua mezclado con
los gases de combustión en el conducto 20.
El funcionamiento del aparato ilustrado en la
Fig. 4 es idéntico al funcionamiento descrito anteriormente para el
aparato ilustrado en la Fig. 3, excepto que se mezcla vapor de agua
con los gases de combustión, y la mezcla de vapor de agua y gases de
combustión es arrastrada hacia dentro de la cámara de mezcla 10, en
la que se mezcla con gas combustible. La mezcla resultante de vapor
de agua, gases de combustión y gas combustible es conducida al
quemador 36, en el que se mezcla aire de combustión con ella, y la
mezcla resultante de vapor de agua, gases de combustión, gas
combustible y aire de combustión es quemada en el quemador 36 y el
horno 34. La presencia del vapor de agua en la mezcla quemada diluye
adicionalmente el combustible, reduce la temperatura de la llama y
reduce el contenido en óxidos de nitrógeno en los gases de
combustión descargados a la atmósfera.
Refiriéndose ahora a la Fig. 5, se muestra aún
otra realización alternativa de la invención. Esto es, la cámara de
mezcla 10, el ventilador 42 de aire de combustión, el quemador 36 y
el horno 34, así como los conductos de conexión 16, 20, 32 y 44, son
los mismos que los ilustrados en la Fig. 3 y descritos
anteriormente. Además, un segundo conducto 50 de gases de combustión
está conectado a la chimenea 38 del horno 34 y a una conexión de
entrada en el ventilador 42 de aire de combustión, por lo cual son
arrastrados gases de combustión adicionales desde el conducto de
humos 38, a través del conducto 50, hacia dentro del ventilador 42
de aire de combustión, en el que se mezclan con el aire de
combustión. Una válvula 52 de control de flujo está dispuesta en el
conducto 50 para controlar la relación de volúmenes de gases de
combustión mezclados con el aire de combustión.
El funcionamiento del aparato ilustrado en la
Fig. 5 es el mismo que el descrito anteriormente en relación con el
aparato ilustrado en la Fig. 3, excepto que se introducen gases de
combustión adicionales en el quemador 36 en mezcla con el aire de
combustión. La presencia de gases de combustión adicionales en el
aire de combustión hace la función de enfriar adicionalmente la
temperatura de la llama en el horno 34 y reducir el contenido en
compuestos de óxido de nitrógeno en los gases de combustión
descargados a la atmósfera desde el conducto de humos 38.
Refiriéndose ahora a la Fig. 6, se ilustra aún
otra realización de la presente invención. La cámara de mezcla 10,
el ventilador 42 de aire de combustión, el quemador 36 y el horno
34, así como los conductos 16, 20, 32 y 44, son los mismos que los
ilustrados en la Fig. 3 y descritos anteriormente. Además, el
aparato ilustrado en la Fig. 6 incluye el conducto 46 de vapor de
agua, conectado al primer conducto 20 de gases de combustión, y la
válvula 48 de control de flujo dispuesta en él como se ilustra en la
Fig. 4, así como el segundo conducto 50 de gases de combustión y la
válvula 52 de control de flujo dispuesta en él, como se ilustra en
la Fig. 5.
Así, el aparato de la Fig. 6 mezcla los gases de
combustión y vapor de agua con el gas combustible antes de conducir
la mezcla resultante al quemador 36, y los gases de combustión se
mezclan con el aire de combustión en el ventilador 42 de aire de
combustión, siendo la mezcla resultante introducida en el quemador
36. Controlando los volúmenes de los gases de combustión y el vapor
de agua mezclados con el gas combustible y el volumen de los gases
de combustión mezclados con el aire de combustión, se minimiza el
contenido en óxidos de nitrógeno en los gases de combustión
descargados a la atmósfera.
Como entenderán bien los expertos en la técnica,
la selección de uno de los sistemas de aparatos ilustrados en las
Figs. 3-6 depende de diversos factores, que
incluyen, pero no se limitan a ellos, el tamaño del horno, el número
de quemadores utilizados con el horno, la forma y composición del
combustible, la temperatura alcanzada en el interior del horno y
similares. Basándose en tales factores, se selecciona el sistema
particular de aparato requerido para producir el deseado contenido
bajo en óxidos de nitrógeno en los gases de combustión descargados a
la atmósfera.
Los métodos de la presente invención para reducir
el contenido en óxidos de nitrógeno en los gases de combustión
producidos por la combustión de una mezcla al menos sustancialmente
estequiométrica de gas combustible y aire de combustión, introducida
en un quemador conectado a un horno, comprenden básicamente las
siguientes etapas. El aire de combustión es conducido desde una
fuente suya a un quemador. Está dispuesta una cámara de mezcla fuera
del quemador y del horno, para mezclar los gases de combustión del
horno con el gas combustible. El gas combustible es descargado en
forma de un chorro de combustible en la cámara de mezcla, a fin de
que los gases de combustión del horno sean arrastrados a la cámara y
se mezclen con, y diluyan, el gas combustible en ella. La mezcla de
gases de combustión y de gas combustible formada en la cámara de
mezcla es conducida desde ella hasta el quemador, en el que la
mezcla se combina con el aire de combustión, y entonces se quema en
él y en el horno. El método anterior también incluye,
preferiblemente, la etapa de controlar la relación de volúmenes de
los gases de combustión mezclados con el gas combustible. Además, el
método puede incluir las etapas adicionales de mezclar vapor de agua
con los gases de combustión antes de mezclar los gases de combustión
con el gas combustible en la cámara de mezcla, controlar la relación
de volúmenes del vapor de agua mezclado con los gases de combustión,
mezclar los gases de combustión del horno con el aire de combustión
conducido al quemador, y controlar la relación de volúmenes de los
gases de combustión mezclados con el aire de combustión.
Se ha demostrado que los métodos y aparatos de
esta invención son significativamente más eficaces que los métodos y
aparatos de la técnica anterior. La recirculación de alrededor de 5%
de los gases de combustión totales, de acuerdo con la invención como
se muestra en la Fig. 3, da como resultado un contenido en óxidos de
nitrógeno más bajo en los gases de combustión producidos que un
sistema en el que el 23% de los gases de combustión totales se
combina con sólo aire de combustión. Los resultados de ensayo han
indicado que es obtenible un contenido en óxidos de nitrógeno en los
gases de combustión de 20 partes por millón o menos utilizando los
métodos y aparatos de esta invención sin inyección de vapor de agua,
y sin el uso concurrente de recirculación de gases de combustión en
el aire de combustión. Cuando se utiliza inyección de vapor de agua
en los gases de combustión de acuerdo con la presente invención,
junto con la introducción de los gases de combustión en el aire de
combustión, se puede conseguir un contenido en óxido de nitrógeno en
los gases de combustión de 8 a 14 partes por millón.
Con el fin de ilustrar adicionalmente los
resultados mejorados de la presente invención, se da el siguiente
ejemplo.
Se ensayó el aparato ilustrado en la Fig. 5 para
determinar el contenido en óxidos de nitrógeno de los gases de
combustión a diversas relaciones de gases de combustión mezclados
con el gas combustible, diversas relaciones de gases de combustión
mezclados con el aire de combustión, y una combinación de los dos.
El horno utilizado en el ensayo fue un generador de vapor de agua de
67 x 10^{6} kJ. Los resultados de estos ensayos se dan en la Tabla
más adelante.
Ajuste de la válvula de gases | Ajuste de la válvula de gases | Contenido en NO_{x} de los gases | |
Ensayo N^{o} | de combustión 40^{1}, tanto | de combustión 52^{2}, tanto | de combustión descargados |
por ciento de apertura | por ciento de apertura | a la atmósfera | |
1 | 0% | 50% | 26 ppm |
2 | 50% | 0% | 23 ppm |
3 | 75% | 0% | 20 ppm |
4 | 50% | 35% | 18 ppm |
5 | 75% | 50% | 14 ppm |
^{1} Gases de combustión mezclados con gas combustible. | |||
^{2} Gases de combustión mezclados con aire de combustión. |
De la Tabla anterior, se puede ver que los
métodos y aparatos de la presente invención producen gases de
combustión que tienen un inesperado contenido reducido en óxidos de
nitrógeno.
Claims (14)
1. Un método para reducir el contenido en óxidos
de nitrógeno en los gases de combustión producidos por la combustión
de una mezcla al menos sustancialmente estequiométrica de gas
combustible y aire de combustión introducida en un quemador (36)
conectado a un horno (34), que comprende las etapas de:
- (a)
- conducir dicho aire de combustión a dicho quemador (36);
- (b)
- proporcionar una cámara (10) fuera de dicho quemador (36) y horno (34) para mezclar los gases de combustión de dicho horno (34) con dicho gas combustible;
- (c)
- descargar dicho gas combustible en dicha cámara de mezcla (10), a fin de que los gases de combustión de dicho horno (34) se mezclen con, y diluyan, dicho gas combustible en ella; y
- (d)
- conducir la mezcla de gases de combustión y gas combustible formada en la etapa (c) a dicho quemador (36), en el que dicha mezcla se combina con dicho aire de combustión y se quema en él y en dicho horno (34); caracterizado porque:
dicha cámara (10) incluye una conexión de entrada
(14) de gas combustible, que incluye una parte inyectora y un
compartimento de efecto venturi (26) y de mezcla (22) en ella; y
porque dicho gas combustible es descargado en dicha cámara de mezcla
(10) en forma de un chorro de gas combustible por medio de dicha
conexión de entrada (14) de gas combustible, a fin de que dichos
gases de combustión sean arrastrados dentro de dicha cámara (10) y
se mezclen con, y diluyan, dicho gas combustible en dicho
compartimento de efecto venturi (26) y de mezcla
(22).
2. El método de la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de controlar la relación de volúmenes de
dichos gases de combustión mezclados con dicho gas combustible en la
etapa (c).
3. El método de la reivindicación 1 ó 2, que
comprende además la etapa de mezclar vapor de agua con dichos gases
de combustión antes de mezclar dichos gases de combustión con dicho
gas combustible de acuerdo con la etapa (c).
4. El método de la reivindicación 3, que
comprende además la etapa de controlar la relación de volúmenes de
dicho vapor de agua mezclado con dichos gases de combustión.
5. El método de la reivindicación 1, 2, 3 ó 4,
que comprende además la etapa de mezclar los gases de combustión de
dicho horno (34) con dicho aire de combustión conducido a dicho
quemador (36) de acuerdo con la etapa (a).
6. El método de la reivindicación 5, que
comprende además controlar la relación de volúmenes de dichos gases
de combustión mezclados con dicho aire de combustión.
7. Un aparato para reducir el contenido en óxidos
de nitrógeno en los gases de combustión producidos por la combustión
de una mezcla al menos sustancialmente estequiométrica de gas
combustible y aire de combustión, siendo dicho gas combustible
conducido a un quemador (36) conectado a un horno (34) por un
conducto (16) de gas combustible, y siendo dicho aire de combustión
conducido desde una fuente (42) de aire de combustión hasta el
quemador (36) por un conducto (44) de aire de combustión, que
comprende:
una cámara (10) para mezclar los gases de
combustión de dicho horno (34) con dicho gas combustible, que tiene
una entrada de gas combustible para su conexión con dicho conducto
(16) de gas combustible, una entrada (18) de gases de combustión y
una salida (30) de la mezcla de gases de
combustión-gas combustible;
un primer conducto (20) de gases de combustión
para su conexión a dicho horno (34) conectado a dicha entrada (18)
de gases de combustión de dicha cámara (10);
un conducto (32) de la mezcla gases de
combustión-gas combustible para su conexión a dicho
quemador (36) conectado a dicha salida (30) de la mezcla gases de
combustión-gas combustible de dicha cámara (10);
caracterizado porque dicha cámara (10)
tiene: una conexión de entrada (14) de gas combustible que incluye
una parte inyectora para formar un chorro de combustible dentro de
dicha cámara (10), estando dicha entrada (18) de gases de combustión
posicionada a fin de que los gases de combustión sean arrastrados
dentro de dicha cámara (10) por dicho chorro de gas combustible, un
compartimento de efecto venturi (26) y de mezcla (22) en ella para
mezclar dichos gases de combustión y el gas combustible.
8. El aparato de la reivindicación 7, que
comprende además medios (40) para controlar la relación de volúmenes
de dichos gases de combustión mezclados con dicho gas combustible en
dicha cámara (10), dispuestos en dicho primer conducto (20) de gases
de combustión.
9. El aparato de la reivindicación 7 ó 8, que
comprende además un conducto (46) de vapor de agua para su conexión
a una fuente de vapor de agua conectada a dicho primer conducto (20)
de gases de combustión para mezclar vapor de agua con dichos gases
de combustión.
10. El aparato de la reivindicación 9, que
comprende además medios (48) para controlar la relación de volúmenes
de dicho vapor de agua mezclado con dichos gases de combustión
dispuestos en dicho conducto (46) de vapor de agua.
11. El aparato de la reivindicación 7, 8, 9 ó 10,
en el que dicha fuente (42) de aire de combustión es un ventilador
de aire de combustión.
12. El aparato de la reivindicación 11, que
comprende además un segundo conducto (50) de gases de combustión
para su conexión a dicho horno (34) y a dicho ventilador (42) de
aire de combustión a fin de que los gases de combustión se mezclen
con dicho aire de combustión.
13. El aparato de la reivindicación 12, que
comprende además medios (52) para controlar la relación de volúmenes
de dichos gases mezclados con dicho aire de combustión dispuestos en
dicho segundo conducto (50) de gases de combustión.
14. El aparato de la reivindicación 8, 10 ó 13,
en el que dichos medios (40, 52) para controlar la relación de
volúmenes comprende una válvula de control de flujo.
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