ES2896929T3 - Procedimiento de combustión, y quemador para su implementación - Google Patents

Procedimiento de combustión, y quemador para su implementación Download PDF

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Abstract

Procedimiento de combustión, por medio de un quemador, de un combustible con un comburente en una zona de combustión (1) aguas abajo del quemador, en el que el quemador comprende: - un bloque (40) con una cara de entrada (42) en el lado opuesto de la zona de combustión (1), y una cara de salida (41) en el lado de la zona de combustión (1) y en el lado opuesto de la cara de entrada (42), comprendiendo dicho bloque (40) al menos una primera perforación (44) que se extiende desde la cara de entrada (42) hasta la cara de salida (41) y que termina a un primer nivel en la cara de salida (41) del bloque (40), así como al menos una segunda perforación (43) que se extiende desde la cara de entrada (42) hasta la cara de salida (41) y que termina en la cara de salida (41) a un segundo nivel separado del primer nivel y situado por debajo o por encima del primer nivel, - al menos un inyector de combustible (21) posicionado en la al menos una primera perforación (44) del bloque (40), - al menos un inyector del comburente principal (50) posicionado en la al menos una segunda perforación (43) del bloque (40), procedimiento en el que: - se inyecta al menos un chorro de combustible en la zona de combustión (1), a través del al menos un inyector de combustible (21) y la al menos una primera perforación (44), - se introduce un caudal principal de comburente en la zona de combustión (1) en al menos un chorro principal de comburente inyectado en la zona de combustión (1) por debajo o por encima del al menos un chorro de combustible y a través del al menos un inyector del comburente principal (50) y la al menos una segunda perforación (43), - se introduce un caudal auxiliar (51) del comburente en la zona de combustión (1) en contacto con el al menos un chorro de combustible para generar una llama inicial (60) por combustión parcial inicial del combustible con el caudal auxiliar del comburente en la zona de combustión (1), - el comburente del al menos un chorro principal de comburente se mezcla aguas abajo de la llama inicial (60) con el combustible que no se ha consumido por la combustión parcial en la llama inicial (60) para completar la combustión del combustible con el comburente del al menos un chorro principal aguas abajo de la llama inicial (60), procedimiento en el que: - se mide la intensidad de emisión y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación de la llama inicial (60), y - se regula el caudal principal de comburente o la relación entre el caudal principal de comburente y el caudal auxiliar de comburente en función de la intensidad de emisión, y, opcionalmente, de la frecuencia de oscilación medida(s),

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de combustión, y quemador para su implementación
La presente invención se refiere a un procedimiento de combustión por medio de un quemador, a un quemador adecuado para su implementación en dicho procedimiento y a una instalación que comprende tales quemadores.
En los procedimientos industriales de combustión, por ejemplo a fin de transformar una carga, la eficacia de la transferencia de calor de la llama y de los productos de combustión hacia la carga es de una primordial importancia. Se distingue especialmente la transferencia de calor por convección y la transferencia de calor por radiación.
Por regla general, la intensidad de emisión de una llama es indicativa de la parte de la energía generada por la combustión que se transfiere por radiación. El rango espectral de la emisión y la intensidad de emisión en este rango están relacionados con la presencia de productos de combustión y de radicales (especies intermedias) excitados, tales como los radicales de hidroxilo, que se desexcitan emitiendo a longitudes de ondas o intervalos de longitudes de onda específicos. La naturaleza y el contenido de dichos radicales excitados dependen, a su vez, de parámetros tales como la naturaleza de los combustibles y comburente, así como sus caudales respectivos y la relación de sus caudales, así como del estado oxidante o reductor de esta llama.
Estas relaciones son ya conocidas por la solicitud de patente EP-A-0763692, en la que se describe un quemador que comprende un primer paso interior de entrada de comburente rico en oxígeno (al menos un 80% de O2), un paso intermedio de entrada de combustible que rodea externamente el primer paso de entrada de comburente y un segundo paso exterior de entrada de comburente que rodea externamente el paso de entrada de combustible. Según el documento EP-A-0763692, el quemador comprende un medio para hacer variar el caudal de comburente inyectado a través del primer paso interior, lo que permite controlar una característica de la llama, tal como la longitud de la llama y la luminosidad, en particular, el control de la emisión del radical OH (también designado OH*). El quemador conocido mencionado anteriormente es un quemador con inyección concéntrica y adyacente de combustible y comburente que genera una llama de sección esencialmente circular y, por lo tanto, de transferencia de calor esencialmente simétrica en el eje.
mientras que para algunas aplicaciones es deseable tal transferencia simétrica en el eje, para otras aplicaciones, se prefiere una transferencia de calor no simétrica en el eje.
Por ejemplo, en un horno de fusión de vidrio denominado «de tanque» que comprende unos quemadores montados en las paredes verticales por encima de la carga, se busca maximizar la transferencia de calor hacia la carga situada por debajo del nivel de los quemadores y minimizar la transferencia de calor hacia las paredes y la bóveda del horno. Esto se realiza especialmente por medio de quemadores colocados en las paredes verticales y cerca de la carga a calentar, y que generan unas llamas denominadas «llamas planas», sustancialmente paralelas a la superficie libre de la carga.
Además de una transferencia de calor optimizada, se buscan, especialmente en los procedimientos en los que la llama interactúa directamente con la carga (sin barrera física entre la llama y la carga), algunas características de llama a fin de evitar, en la medida de lo posible, daños y/o pérdidas generadas por la combustión. Entre estas características de llama buscadas se encuentran una cierta forma y/o longitud de llama y las características oxido-reductoras de llamas.
En efecto, una llama oxidante es susceptible de interactuar con la carga y oxidarla, lo que debe evitarse en el ámbito de la fusión de los metales no ferrosos, por ejemplo. En el ámbito de la fusión del vidrio, el efecto oxidante/reductor de la llama puede influir en el estado redox del vidrio o la formación de espuma, con un impacto sobre las pérdidas de producto y las características del producto final, tales como el color del vidrio o bien sobre los consumos energéticos del horno. Cabe señalar también que una llama reductora es susceptible de producir hollines y otros materiales no quemados, lo que tiene un efecto sobre la transferencia térmica y las emisiones de contaminantes en los gases quemados procedentes de la combustión.
La relación comburente/combustible global de un quemador está determinada generalmente por la cantidad de comburente necesaria para asegurar la combustión completa del combustible inyectado (o, en el caso en el que se desee una combustión parcial del combustible, la cantidad de comburente necesaria para alcanzar el grado de combustión buscado).
No obstante, a fin de lograr un efecto oxidante/reductor de la llama sobre la carga, se conoce generar una llama denominada «escalonada» inyectando al menos una parte del comburente a una distancia de la inyección del combustible, incluso inyectando al menos una parte del combustible a una distancia de la inyección del comburente, de manera que dicha llama presente una zona oxidante en el lado de la carga y una zona reductora en el otro lado, o viceversa.
Así, el documento EP-A-0844433 describe un procedimiento de combustión de un combustible con un comburente en una cámara de combustión por medio de un quemador, procedimiento en el que:
• se inyecta un combustible en la cámara de combustión en forma de al menos dos chorros adyacentes;
• se inyecta la parte principal del comburente en la cámara de combustión por encima de dichos al menos dos chorros de combustible a través de al menos una abertura alargada del quemador, de manera que dicha parte principal del comburente se encuentre con los chorros de combustible en la cámara de combustión aguas abajo del quemador,
• se inyecta el resto del comburente en la cámara de combustión alrededor de los al menos dos chorros de combustible para realizar una combustión inicial (llama inicial) rica en combustible cerca del quemador y antes de que la parte principal del comburente se encuentre con los chorros de combustible.
De esta manera, es posible generar una llama inicial reductora cerca de la carga que se encuentra por debajo de la llama inicial realizando al mismo tiempo una combustión completa del combustible.
Por el documento WO-A-2013/097165 se conoce generar una llama plana escalonada en un horno con un combustible sólido en forma de partículas por medio de un quemador que comprende un bloque con una cara inferior, una cara de entrada y una cara de salida, comprendiendo dicho bloque:
• al menos dos pasos de oxidante primario, que terminan en la cara de salida a un mismo nivel por encima de la cara inferior, para la inyección a alta velocidad de al menos dos chorros de una primera porción de oxidante primario,
• al menos dos pasos de combustible que terminan en la cara de salida y a un mismo nivel que la cara inferior por encima de los pasos de oxidante primario, y
• al menos un paso de oxidante secundario que termina en la cara de salida y a un nivel por encima de los pasos de combustible.
Se coloca una boquilla de inyección de combustible en cada paso de combustible para definir un paso anular entre la cara interior del paso de combustible y la cara exterior de la boquilla de combustible. Una segunda porción de oxidante primario se inyecta en varios chorros anulares a través de dichos pasos anulares. Las boquillas de combustible terminan aguas arriba de la cara de salida del bloque, de manera que cada chorro de combustible se mezcla con el chorro de la segunda porción de oxidante secundario que lo rodea.
Por el documento EP-A-3098512 se conoce un quemador oxicombustible montado en la puerta de carga de un horno rotativo. Este quemador comprende al menos dos elementos de quemador orientados hacia diferentes partes del horno. Cada elemento de quemador comprende:
• una boquilla de distribución selectiva diseñada para el flujo de un primer reactivo; y
• una boquilla de distribución proporcional diseñada para el flujo de un segundo reactivo;
• al menos un sensor para detectar uno o varios parámetros de procesos en el horno; y
• un controlador programado para controlar independientemente el primer flujo de reactivo hacia cada boquilla de distribución selectiva basado, al menos en parte, en los parámetros de procesos detectados de manera que al menos un elemento de quemador sea activo y al menos un elemento de quemador sea pasivo, siendo el caudal del primer reactivo en la boquilla de distribución selectiva de un elemento de quemador activo superior a un caudal de primer reactivo medio hacia las boquillas de distribución selectiva, y siendo el caudal de primer reactivo en la boquilla de distribución selectiva de un elemento de quemador pasivo inferior a dicho caudal de primer reactivo medio.
El segundo reactivo se distribuye de manera globalmente proporcional hacia las boquillas de distribución proporcional. Cuando el primer reactivo es un combustible, el segundo reactivo es un oxidante, y viceversa.
Objetivo de la invención
La presente invención tiene como objetivo permitir una regulación del efecto oxidante o reductor de la llama inicial sobre la carga, en particular en el caso de una llama plana con inyección escalonada del comburente. La presente invención tiene también como objetivo permitir tal regulación en tiempo real. Otro objetivo de la presente invención es permitir tal regulación fiable del efecto oxidante o reductor de una llama con un bucle de regulación.
Procedimiento según la invención
Para este fin, la presente invención propone un procedimiento de combustión, por medio de un quemador, de un combustible con un comburente, teniendo lugar dicha combustión en una zona de combustión situada aguas abajo del quemador, por ejemplo, en el interior de un horno tal como un horno de fusión, especialmente un horno de fusión de vidrio, un horno de recalentamiento, un horno de reciclaje, etc.
Según la invención, el quemador comprende un bloque con una cara de entrada y una cara de salida situada en el lado opuesto a la cara de entrada. La cara de entrada está situada en el lado opuesto a la zona de combustión, la cara de salida en el lado de la zona de combustión.
El bloque del quemador es típicamente de material refractario y permite el montaje del quemador en una pared del horno.
El bloque del quemador comprende al menos una primera perforación que se extiende desde la cara de entrada hasta la cara de salida. Dicha al menos una primera perforación termina a un primer nivel en la cara de salida del bloque.
El bloque del quemador comprende al menos una segunda perforación que se extiende también desde la cara de entrada hasta la cara de salida. Esta al menos segunda perforación termina en la cara de salida del bloque a un segundo nivel separado del primer nivel, estando situado el segundo nivel por debajo o por encima del primer nivel.
Hay al menos un inyector de combustible posicionado en la al menos una primera perforación. Al menos un inyector de comburente, denominado «inyector de comburente principal», está posicionado en la al menos una segunda perforación.
En el procedimiento según la invención, se inyecta al menos un chorro del combustible en la zona de combustión a través del al menos un inyector de combustible y la al menos una primera perforación correspondiente.
Un primer caudal de comburente, denominado «caudal principal de comburente» se introduce en la zona de combustión en al menos un chorro principal de comburente. Este al menos un chorro principal de comburente se inyecta en la zona de combustión a través del al menos un inyector de comburente principal y la al menos una segunda perforación correspondiente, inyectándose así este al menos un chorro principal de comburente en la zona de combustión por debajo o por encima del al menos un chorro del combustible según la posición de la segunda perforación con respecto a la al menos una primera perforación.
Un segundo caudal de comburente, denominado «caudal auxiliar de comburente» se introduce en la zona de combustión en contacto con el al menos un chorro de combustible. El caudal auxiliar del comburente se introduce preferentemente en la zona de combustión a través de la al menos una primera perforación, especialmente alrededor del o de los inyectores de combustible situados en la o las primeras perforaciones del bloque.
Se genera una llama inicial en la zona de combustión por combustión parcial inicial del combustible con este caudal auxiliar del comburente. Dado que la combustión del combustible en la llama inicial es una combustión parcial, sólo una parte del combustible se consume (quema) en la llama inicial.
Aguas abajo de la llama inicial, el comburente del al menos un chorro principal del comburente se mezcla con el combustible que no se ha consumido por la combustión parcial en la llama inicial. De esta manera, la combustión del combustible inyectado se completa aguas abajo de la llama inicial con el comburente del al menos un chorro principal.
Se obtiene así una combustión escalonada de dicho combustible.
Según la presente invención, se mide la intensidad emisiva, también denominada intensidad de emisión, de la llama inicial y se regula el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente en función de la intensidad de emisión medida.
Según una realización preferida de la invención, se mide la intensidad emisiva y también la frecuencia de oscilación de la llama inicial, y se regula el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente en función de la intensidad de emisión y de la frecuencia de oscilación medidas.
El combustible utilizado en el procedimiento según la invención es generalmente un combustible gaseoso, tal como un combustible seleccionado entre el gas natural, el biogás, el propano, el butano, los gases residuales de procedimientos siderúrgicos o de reformado del metano, el hidrógeno, o cualquier mezcla de al menos dos de estos combustibles gaseosos.
El comburente presenta generalmente un contenido de oxígeno del 21 al 100% en volumen, preferentemente de al menos un 80% en volumen, aún más preferentemente de al menos un 90% en volumen.
La intensidad emisiva de una llama refleja ciertas características importantes de una llama. La intensidad emisiva puede estar relacionada con el estado oxidorreductor de la llama y con la naturaleza y concentración de los radicales excitados presentes en la llama y que son los emisores del espectro emisivo característico de la llama.
Así, cuando se conozca la intensidad emisiva y, llegado el caso, también la frecuencia de oscilación (o también un valor en función de estos dos parámetros), de la llama inicial buscada, la detección de la intensidad emisiva, y eventualmente también de la frecuencia de oscilación de la llama inicial, permite verificar si la llama inicial obtenida presenta las propiedades de la llama inicial buscada, ya sea para una llama buscada con características constantes, o para una llama buscada con características variables en el tiempo (véase más adelante).
Midiendo, en el caso de una combustión escalonada, tal como se ha descrito anteriormente, la intensidad de emisión y, llegado el caso, también la frecuencia de oscilación, de la llama inicial, la presente invención permite caracterizar esta llama inicial y verificar si corresponde a la llama buscada. Si este no es el caso, la invención permite corregir a llama ajustando la inyección de comburente.
Así, según la presente invención, se regula el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente en función de la intensidad de emisión y, opcionalmente, también la frecuencia de oscilación medida(s).
Como se ha indicado anteriormente, la relación entre el caudal de combustible y el caudal global de comburente (comburente principal y comburente auxiliar) inyectados a través del quemador, se determina por el grado de combustión del combustible requerido: combustión total o parcial.
Regulando/ajustando, según la presente invención, el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, algunas propiedades de la llama inicial, especialmente el estado oxido/reductor de la llama inicial, se regulan por medio del ajuste del caudal auxiliar de comburente.
El efecto oxido/reductor de la llama inicial depende de la relación comburente auxiliar/combustible en la llama inicial y, para una relación comburente auxiliar/combustible dada, de la naturaleza del combustible (combustible gaseoso/líquido/sólido, composición, poder calorífico, presencia de humedad, etc.).
Midiendo, según la presente invención, la intensidad de emisión y, llegado el caso, también la frecuencia de oscilación, de la llama inicial, es posible regular el efecto oxido/reductor de la llama inicial en tiempo real, por ejemplo cuando la o las válvulas que regulan el caudal de combustible hacia el quemador no permiten generalmente asegurar un valor exacto del caudal de comburente suministrado a la llama inicial. La presente invención permite también regular el efecto oxido/reductor de la llama inicial en tiempo real, independientemente de la naturaleza del combustible, y eso incluso en el caso de un combustible de composición variable.
Cuando una carga a calentar se encuentra en un lado de la llama inicial (típicamente por debajo de la llama inicial) y el comburente principal se inyecta en el lado opuesto de la llama inicial con respecto a la carga, la presente invención permite regular el efecto reductor de la llama inicial sobre la carga.
Por otro lado, cuando se inyecta el comburente principal entre la llama inicial y una carga a calentar, la presente invención permite, mediante la regulación del caudal principal del comburente, regular el efecto oxidante del caudal principal de comburente y, por lo tanto, de la llama sorbe la carga.
Así, la presente invención aporta una solución para las cargas particularmente susceptibles a tal efecto oxidante/reductor, como el vidrio, para las cuales una diferencia entre el efecto oxidante/reductor buscado y el efecto oxidante/reductor observado puede tener un impacto importante sobre la calidad del producto obtenido.
Cabe señalar también que, cuando un horno comprende varios quemadores, se puede usar una regulación diferente para diferentes quemadores, por ejemplo, en un horno de fusión/refinado, para los quemadores en la zona de fusión y para los quemadores en la zona de refinado.
El bloque, las perforaciones y los inyectores
El bloque del quemador puede variar de manera significativa en función del horno, de la llama y del efecto buscado.
El bloque del quemador puede así comprender una única primera perforación a través de la cual se inyecta el combustible y/o una única segunda perforación a través de la cual se inyecta el comburente principal. Dicha al menos una primera perforación termina a un primer nivel en la cara de salida del bloque.
El bloque puede también comprender varias primeras perforaciones y/o varias segundas perforaciones.
Así, el bloque puede comprender:
• una única primera perforación y una única segunda perforación,
• una única primera perforación y varias segundas perforaciones,
• varias primeras perforaciones y una única segunda perforación, o también
• varias primeras perforaciones y varias segundas perforaciones.
Cuando el bloque comprende varias segundas perforaciones a través de las cuales se inyecta el comburente principal, conviene distinguir entre:
• los bloques cuyas segundas perforaciones terminan todas en la cara de salida a un nivel situado por encima del primer nivel en el que la al menos una primera perforación termina en la cara de salida,
• los bloques cuyas segundas perforaciones terminan todas en la cara de salida a un nivel situado por debajo del primer nivel,
• los bloques de los cuales al menos una segunda perforación termina en la cara de salida a un nivel situado por debajo del primer nivel y de los cuales al menos una segunda perforación termina en la cara de salida a un nivel situado por encima del primer nivel (el bloque según esta última realización puede también describirse como teniendo al menos una segunda perforación que termina en la cara de salida a un nivel situado por encima del primer nivel y que tiene al menos una tercera perforación que termina en la cara de salida a un nivel situado por debajo del primer nivel, véase más adelante).
Cada realización presenta sus propias ventajas, especialmente en lo que se refiere a la fabricación del quemador, su flexibilidad y las propiedades, incluyendo la forma de la llama obtenida, y la selección de la realización utilizada se lleva a cabo en función de la aplicación específica del procedimiento según la invención.
En efecto, como se ha mencionado anteriormente, cuando la totalidad del comburente principal se inyecta en la zona de combustión a través de una o unas segundas perforaciones que terminan en la cara de salida a un nivel por encima del primer nivel de la o de las primeras perforaciones, una carga por debajo de la llama puede sufrir un efecto reductor por parte de la llama inicial.
Cuando se inyecta la totalidad del comburente principal en la zona de combustión a través de una o unas segundas perforaciones que terminan en la cara de salida a un nivel por debajo del primer nivel de la o las perforaciones, una carga por debajo de la llama puede sufrir un efecto oxidante por parte del comburente principal así inyectado.
Un quemador cuyo bloque presenta al menos una segunda perforación que termina en la cara de salida a un nivel situado por debajo del primer nivel, así como al menos una segunda perforación que termina en la cara de salida a un nivel situado por encima del primer nivel, permite las dos formas de funcionamiento, así como una distribución variable del comburente principal entre la al menos una segunda perforación por encima del primer nivel y la al menos una segunda perforación por debajo del primer nivel, por ejemplo en función de la naturaleza de la carga, incluso en función de la etapa de avance del procedimiento (por ejemplo, procedimiento de fusión) que tiene lugar en el horno.
Una primera perforación puede recibir un único inyector de combustible o varios inyectores de combustible. De manera análoga, una segunda perforación puede recibir un único inyector de comburente principal o varios inyectores de comburente principal.
Así, en el quemador:
• al menos una, incluso cada, primera perforación puede recibir un único inyector de combustible, y/o • al menos una, incluso cada, segunda perforación puede recibir un único inyector de comburente principal.
En el quemador:
• al menos una, incluso cada, primera perforación puede recibir varios inyectores de combustible, y/o • al menos una, incluso cada, segunda perforación puede recibir varios inyectores de comburente principal,
Incluso también:
• al menos una primera perforación puede recibir un único inyector de combustible mientras que al menos otra primera perforación recibe varios inyectores de combustible, y/o
• al menos una segunda perforación recibe un único inyector de comburente principal mientras que al menos otra segunda perforación recibe varios inyectores de comburente principal.
Así, según una realización particular, el quemador comprende al menos dos inyectores de comburente principal posicionados en la al menos una segunda perforación del bloque, y el caudal principal de comburente se introduce en la zona de combustión en al menos dos chorros principales del comburente inyectados en la zona de combustión por debajo o por encima del o de los chorros del combustible, inyectándose dichos al menos dos chorros principales del comburente a través de dichos al menos dos inyectores del comburente principal y dicha al menos una segunda perforación.
El quemador puede también comprender al menos dos inyectores de combustible posicionados en la al menos una primera perforación del bloque, inyectándose al menos dos chorros del combustible en la zona de combustión a través de dichos al menos dos inyectores de combustible y la al menos una primera perforación.
Según una realización, al menos una primera perforación del bloque presenta una sección transversal circular y/o al menos una segunda perforación del bloque presenta una sección transversal circular. Tales (primeras o segundas) perforaciones de sección transversal sustancialmente circular son especialmente útiles para recibir un único inyector (de combustible, respectivamente de comburente principal) y en particular un único inyector que presenta a su vez una sección transversal (sustancialmente) circular.
Según otra realización, al menos una primera perforación del bloque presenta una sección transversal horizontalmente alargada y/o al menos una segunda perforación del bloque presenta una sección transversal horizontalmente alargada. Tales (primeras y segundas) perforaciones de sección transversal horizontalmente alargada son especialmente útiles para recibir varios inyectores, especialmente al menos dos inyectores posicionados el uno al lado del otro (por ejemplo, de manera paralela o en forma de abanico). Tales (primeras o segundas) perforaciones de sección transversal horizontalmente alargada son también útiles para recibir un inyector de sección transversal también horizontalmente alargada. En los dos casos, tal perforación de sección horizontalmente alargada permite inyectar el fluido correspondiente en la zona de combustión según un flujo plano y/o en forma de abanico.
Como ya se ha indicado anteriormente, al menos una de las primeras perforaciones, es decir una o varias, incluso cada, primera perforación del bloque, puede recibir un único inyector de combustible. De manera análoga, al menos una de las segundas perforaciones, es decir, una o varias, incluso cada, segunda perforación del bloque, puede recibir un único inyector de comburente principal.
Según una realización ventajosa, el quemador comprende al menos dos inyectores de combustible, que están posicionados, por lo tanto, en la al menos una primera perforación del bloque, y/o al menos dos inyectores de comburente principal, que están posicionados en la al menos una segunda perforación del bloque. Preferentemente, el quemador comprende al menos dos inyectores de combustible posicionados en la al menos una primera perforación y al menos dos inyectores de comburente principal posicionados en la al menos una segunda perforación. El número de inyectores de combustible puede ser igual al o diferente al número de inyectores de comburente.
Como también ya se ha indicado, al menos una, es decir una o varias, inclusa cada, primera perforación del bloque, puede recibir varios (>2) inyectores de combustible. De manera análoga, una o varias, incluso cada, segunda perforación del bloque, puede recibir varios inyectores de comburente principal.
Cuando el quemador comprende varios (>2) inyectores de comburente principal, el bloque del quemador puede presentar varias (>2) segundas perforaciones, recibiendo cada una un único inyector de comburente principal. De manera análoga, cuando el quemador comprende varios (>2) inyectores de combustible, el bloque del quemador puede presentar varias (>2) primeras perforaciones, recibiendo cada una un único inyector de combustible. Según una realización particular, cada primera y segunda perforación del bloque recibe un único inyector.
Según una realización particularmente adaptable del procedimiento según la invención, el segundo nivel, es decir el nivel en el que termina la al menos una segunda perforación en la cara de salida del bloque, se sitúa por encima del primer nivel, es decir, por encima del nivel en el que termina la al menos una primera perforación en la cara de salida, del bloque, comprendiendo también el bloque al menos una (es decir, una o varias) tercera perforación que termina en la cara de salida del bloque a un tercer nivel situado por debajo del primer nivel. Estando posicionado al menos un inyector de comburente principal adicional en la al menos una tercera perforación.
Cabe señalar que el bloque del quemador puede también comprender una o varias perforaciones diferentes de las primeras y segundas perforaciones, que sirven, por ejemplo, como paso para un sensor (por ejemplo, un sensor de intensidad de emisión y/o de frecuencia de oscilación, sensor de presencia de llama, sensor de temperatura, etc.).
Medición de la intensidad de emisión de la llama/de la frecuencia de oscilación
En el procedimiento según la invención, se mide la intensidad emisiva y, opcionalmente, también la frecuencia de oscilación de la llama inicial en un rango espectral predeterminado, regulándose el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente en función de la intensidad de emisión y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación medida(s).
La intensidad de emisión y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación de la llama inicial, se mide típicamente por medio de un sensor dirigido hacia la llama inicial, incluso varios de estos sensores.
Este sensor dirigido hacia la llama inicial a través de una perforación del bloque se puede montar sobre el quemador mismo, o en otro sitio adecuado del horno, por ejemplo cerca del quemador en la pared del horno en la que está montado el quemador, en otra pared o en la bóveda del horno.
La intensidad de emisión de la llama inicial se mide, de manera útil, en un rango situado en el intervalo de 190 a 520 nm, preferentemente en el intervalo de 280 a 410 nm. Se usará para este fin un sensor adecuado. Así, se utiliza ventajosamente un sensor de intensidad emisiva que, en un intervalo entre 300 y 315 nm, presenta una sensibilidad de como mínimo un 30% de sensibilidad máxima. El objetivo es medir la intensidad de emisividad a la longitud de onda de emisión del radical OH* que está centrada en 307 nm+/-5 nm.
La frecuencia de oscilación de la llama inicial se puede medir mediante un sensor que mide también la emisividad o mediante otro sensor.
Regulación
Son posibles diferentes formas de regulación del caudal principal del comburente o de la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente.
El caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente se regulan ventajosamente de manera que la intensidad de emisión de la llama inicial se encuentre en una zona o intervalo de intensidad de emisión predeterminado. Cuando se miden la intensidad de emisión y la frecuencia de oscilación de la llama inicial, el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente se regulan ventajosamente de manera que la intensidad de emisión de la llama inicial se encuentre en una zona o intervalo de intensidad de emisión predeterminado, y, opcionalmente, de manera que la frecuencia de oscilación y/o la intensidad de emisión de la llama inicial se encuentren en un intervalo de frecuencia predeterminado, incluso de manera que el producto de la intensidad de emisión y la frecuencia de oscilación de la llama inicial se encuentre en un intervalo predeterminado.
Cabe señalar que los intervalos predeterminados mencionados anteriormente pueden ser constantes o pueden variar en el tiempo, por ejemplo en función de la naturaleza de la carga a tratar en el horno o en función de la etapa de avance del procedimiento (por ejemplo, procedimiento de fusión) que tiene lugar en el horno.
Según una realización particular, el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente se regula de manera que la intensidad de emisión de la llama primaria corresponda a un valor de intensidad de emisión predeterminado. Cuando se miden la intensidad de emisión y la frecuencia de oscilación de la llama miden, el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente se regulan ventajosamente de manera que la intensidad de emisión de la llama primaria corresponda a un valor de intensidad de emisión predeterminado, opcionalmente de manera que la frecuencia de oscilación de la llama inicial corresponda a un valor de frecuencia de oscilación predeterminado, incluso de manera que el producto de la intensidad de emisión y la frecuencia de oscilación de emisión de la llama inicial corresponda a un valor predeterminado.
Dado que cualquier detección de un parámetro está sujeta a un margen de error, se considerará en el presente contexto que un valor dado corresponde a un valor predeterminado cuando este primer valor se encuentra dentro del margen de error alrededor del valor predeterminado.
Es también posible utilizar un intervalo predeterminado como referencia para una de la intensidad emisiva y la frecuencia de oscilación, y utilizar un valor predeterminado como referencia para la otra de la intensidad emisiva y la frecuencia de oscilación.
Estos intervalos o valores predeterminados que corresponden típicamente a una llama inicial con las características buscadas o con un efecto (oxidante/reductor) buscado de la llama sobre una carga, pueden predeterminarse en base a experiencias anteriores con tal combustión escalonada en el horno, especialmente en lo que se refiere al efecto sobre la carga, mediante ensayos, o también en base a correlaciones ya conocidas para el combustible y el comburente utilizados.
Como ya se ha indicado anteriormente con respecto a los intervalos predeterminados, los valores predeterminados mencionados anteriormente pueden ser constantes o pueden variar en el tiempo, por ejemplo en función de la naturaleza de la carga a tratar en el horno o en función de la etapa de avance del procedimiento en el horno.
Para la regulación del caudal principal del comburente o de la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, la intensidad de emisión medida y, llegado el caso, también la frecuencia de oscilación medida, se transmite a un sistema de control. El sistema de control puede ser analógico o digital, preferentemente digital. El sistema de control está conectado a un sistema de regulación que regula el caudal principal del comburente, incluso que regula la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, por ejemplo mediante una o varias válvulas de regulación. El sistema de control dirige/controla el sistema de regulación de manera que este último regule el caudal principal del comburente, incluso la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, en función de la intensidad de emisión medida y, llegado el caso, también en función de la frecuencia de oscilación medida. Según una realización particular, el sistema de control dirige el sistema de regulación de manera que el sistema de regulación regule el caudal principal del comburente, incluso la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, en función del producto de la intensidad de emisión medida y de la frecuencia de oscilación medida.
La transmisión de datos medidos hacia el sistema de control, la comunicación entre el sistema de control y el sistema de regulación y la comunicación entre el sistema de regulación y el equipo que permite hacer variar el flujo de los fluidos a través del quemador puede realizarse mediante cualquier medio conocido, por ejemplo de manera analógica o de manera digital. Generalmente se prefiere una comunicación inalámbrica.
En el caso de una realización en la que, la al menos una segunda perforación termina en la cara de salida del bloque a un segundo nivel situado por encima del primer nivel (nivel en el que termina la al menos una primera perforación en la cara de salida) y el bloque que comprende también al menos una tercera perforación en la que se coloca al menos un inyector de comburente principal adicional y que termina en la cara de salida a un tercer nivel situado por debajo del primer nivel, se regula ventajosamente, no solamente
• el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente,
sino también
• la distribución del comburente principal entre
° el al menos un inyector del comburente principal en la al menos una segunda perforación, y
° el al menos un inyector del comburente principal adicional en la al menos una tercera perforación
en función de la intensidad de emisión medida, incluso en función de la intensidad de emisión medida y de la frecuencia de oscilación medida. Como ya se ha indicado anteriormente, esta regulación puede llevarse a cabo especialmente en función del producto de la intensidad de emisión medida con la frecuencia de oscilación medida.
Esta realización permite, en el caso de una carga situada por debajo de la llama inicial
• lograr un efecto reductor sobre la carga inyectando el conjunto del comburente principal por encima de la llama inicial a través de la al menos una segunda perforación,
• lograr un efecto oxidante sobre la carga inyectando el conjunto del comburente principal entre la llama inicial y la carga a través de la al menos una tercera perforación, y
• mitigar o regular el efecto oxidante/reductor sobre la carga regulando la distribución de la inyección del comburente principal entre la inyección por encima de la llama inicial a través de la al menos una segunda perforación y la inyección por debajo de la llama inicial a través de la al menos una tercera perforación.
Variantes
El procedimiento según la presente invención conoce un gran número de variantes.
Según una variante particularmente ventajosa del procedimiento según la invención, el al menos un inyector de combustible está presente en forma de una pareja de (a) un inyector primario de combustible con (b) un inyector secundario de combustible. En esta pareja, uno del inyector primario y el inyector secundario rodea al otro del inyector primario y el inyector secundario.
Según realización, se regula, por un lado, el caudal de combustible suministrado al inyector primario de la pareja y, por otro lado, el caudal de combustible suministrado al inyector secundario de la pareja.
En tal realización, el quemador comprende preferentemente un conjunto para la inyección de combustible con: • una cámara que tiene una entrada a través de la cual se introduce el combustible en el conjunto, constituyendo el o los pares un inyector de combustible que están conectados fluídicamente a la cámara, • un sensor de presión para la detección de una presión gaseosa en la cámara,
• un sistema de regulación para la regulación de la distribución de combustible entre el inyector primario y el inyector secundario de cada inyector de combustible/par, estando conectado el sistema de control al sensor de presión y al sistema de regulación, controlando dicho sistema de control el sistema de regulación de manera que la distribución de combustible entre el inyector primario y el inyector secundario de cada inyector de combustible/par se regule en función de la presión gaseosa detectada por el sensor de presión.
Se encontrarán más informaciones sobre un quemador con dicho conjunto para la inyección de combustible, su funcionamiento y sus ventajas, en la solicitud de patente europea coexistente 18306820.4 depositada el 21 de diciembre de 2018.
Quemador según la invención
La presente invención se refiere también a un quemador adecuado para la implementación de una cualquiera de las realizaciones del procedimiento siguiente según la invención.
Dicho quemador comprende un bloque y un dispositivo de alimentación de fluidos.
El bloque tiene una cara de entrada y una cara de salida en el lado opuesto a la cara de entrada. El bloque presenta también:
• al menos una (una o varias) primera perforación que se extiende desde la cara de entrada hacia la cara de salida, y que termina en un primer nivel en la cara de salida del bloque, y
• al menos una (una o varias) segunda perforación que se extiende desde la cara de entrada hacia la cara de salida, y que termina en la cara de salida en un segundo nivel,
estando situado este segundo nivel separado del primer nivel y estando situado por debajo o por encima del primer nivel.
El dispositivo de alimentación del quemador según la invención comprende:
• al menos un inyector de combustible colocado en la al menos una primera perforación del bloque, y • al menos un inyector de comburente principal colocado en la al menos una segunda perforación del bloque.
El dispositivo de alimentación comprende también al menos una alimentación (entrada) de comburente auxiliar fluídicamente conectada a la al menos una primera perforación. Esta conexión de fluido se puede realizar gracias a un sistema de distribución mecánica integrado en las partes metálicas del quemador que se fijan a la cara de entrada y que se insertan, al menos parcialmente, en el bloque.
El al menos un inyector de combustible y la al menos una primera perforación están dispuestos de manera que un combustible inyectado a través de la cara de salida del bloque por medio del al menos un inyector de combustible y la al menos una primera perforación forma al menos un chorro de combustible que se extiende según un primer plano. De manera análoga, el al menos un inyector de comburente principal y la al menos una segunda perforación están dispuestos de manera que un comburente principal inyectado a través de la cara de salida del bloque por medio del al menos un inyector de comburente principal y de la al menos una segunda perforación forma al menos un chorro del comburente que se extiende según un segundo plano.
Según una realización, el primero y el segundo planos se cruzan según una línea de intersección situada a una distancia L aguas abajo de la cara de salida. Cuando se utiliza el quemador en el procedimiento según la invención, el comburente principal entrará así en contacto con la fracción de combustible que no se ha consumido en la llama inicial alrededor de esta distancia L para generar la combustión final de dicho combustible.
Según otra realización, el primer y el segundo planos son paralelos. En este caso, el comburente principal entrará también en contacto con la fracción de combustible que no se ha consumido en la llama inicial a una distancia más o menos importante aguas abajo del quemador a causa del desarrollo (ensanchándose) de los chorros respectivos en la zona de combustión.
El quemador según la invención comprende también un sensor de intensidad de emisión, y, opcionalmente, también un sensor de frecuencia de oscilación, pudiendo estar integrados el sensor de intensidad de emisión y el sensor de frecuencia de oscilación en un único sensor.
Dichos sensores están disponibles en el mercado, al ejemplo de los controladores de llama, a veces también comercializados bajo los nombres de «células UV/IR» o «detectores de llama» por proveedores tales como Durag (referencias DLX-101/DLX-100 o DLX-201/DLX-200, por ejemplo), o Honeywell (por ejemplo referencia U2-1010S-PF) 0 Hamamatsu (por ejemplo, sensor UV C9536/H9958), o unos espectrómetros UV o IR (por ejemplo, Oceanoptics FLAME-S o FlAm E-T series, o STS-UV-L25-400-SMA o equivalente en otros proveedores ) o cámaras (ICCD, Cc D, RGB - por ejemplo una cámara suministrada por Princeton Instruments: PI max 4 ICCD), siendo todos estos aparatos susceptibles de acoplarse con filtros ópticos (por ejemplo filtros Asahi XHQA310 o XHQA300).
El sensor de intensidad de emisión está dirigido hacia el primer plano según una línea de visión. Esta línea de visión corta el primer plano frente a la al menos una primera perforación del bloque y a una distancia d de la cara de salida del bloque de manera que la relación d/h = 1 a 10, siendo h la distancia vertical entre el primer nivel y el segundo nivel. De manera análoga, cuando está presente un sensor de frecuencia de oscilación, el sensor de frecuencia de oscilación se dirige según una línea de visión hacia el primer plano, cortando esta línea de visión de dicho sensor el primer plano frente a la al menos una primera perforación y a una distancia d de la cara de salida de manera que la relación d/h = 1 a 10.
Para asegurar una medición más fiable de la intensidad de emisión y, llegado el caso, de la frecuencia de oscilación, el quemador puede estar equipado de al menos dos sensores correspondientes.
El quemador según la invención comprende un sistema de regulación que es apto para regular:
• un caudal de combustible que se suministra a al menos un inyector de combustible,
• un caudal de comburente, denominado «caudal principal del comburente», que se suministra a al menos un inyector de comburente principal, y
• un caudal de comburente, denominado «caudal auxiliar del comburente», que se suministra a la alimentación de comburente auxiliar.
El quemador según la invención comprende también un sistema de control que está conectado al sensor de intensidad de emisión (llegado el caso, también al sensor de frecuencia de oscilación) y al sistema de regulación.
El sistema de control está adaptado, y en particular programado, para controlar el sistema de regulación del quemador, de manera que, cuando se utilice el quemador en el procedimiento según la invención, el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente se regula en función de la intensidad de emisión medida por el sensor de intensidad de emisión, y, llegado el caso, también en función de la frecuencia de oscilación medida por el sensor de frecuencia de oscilación.
Diferentes características opcionales y realizaciones del quemador según la invención se describen anteriormente en el contexto de la descripción de las diferentes realizaciones del procedimiento según la invención.
Así, el sistema de control del quemador según la invención se puede adaptar, y especialmente programar, para controlar el sistema de regulación, de manera que el sistema de regulación regule/ajuste el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, de manera que la intensidad de emisión medida por el sensor de intensidad de emisión se encuentre en una zona o intervalo de intensidad de emisión predeterminado y, opcionalmente, también de manera que la frecuencia de oscilación medida por el sensor de frecuencia de oscilación se encuentre en una zona o intervalo de oscilación predeterminado.
Según otras realizaciones, el sistema de control del quemador regula el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente de manera que:
• el producto de la intensidad de emisión medida con la frecuencia de oscilación medida se encuentre en un intervalo predeterminado, o
• la intensidad de emisión medida corresponda a un valor de intensidad de emisión predeterminado, y, opcionalmente, también de manera que la frecuencia de oscilación medida corresponda a un valor de frecuencia de oscilación predeterminado, o
• el producto de la intensidad de emisión medida con la frecuencia de oscilación medida corresponda a un valor predeterminado.
Según una realización particular del quemador según la invención, el al menos un inyector de combustible es una pareja de un inyector primario de combustible con un inyector secundario de combustible, pareja en la que uno del inyector primario y del inyector secundario rodea al otro del inyector primario y del inyector secundario.
Tal quemador presenta ventajosamente un conjunto para la inyección de combustible que comprende una cámara con una entrada por la cual se introduce el combustible en el conjunto, estando conectada fluídicamente a esta cámara la al menos una pareja que constituye el al menos un inyector de combustible .
Este quemador está también provisto ventajosamente de un sensor de presión para la detección de una presión gaseosa en la cámara.
Comprende también un sistema de regulación para la regulación de la distribución de combustible entre el inyector primario y el inyector secundario de cada pareja. Este sistema de control está conectado al sensor de presión y al sistema de regulación. El sistema de control está adaptado, en particular programado, para controlar el sistema de regulación de manera que, cuando se utilice el quemador en el procedimiento según la invención, el sistema de regulación regule la distribución de combustible entre el inyector primario y el inyector secundario de cada pareja en función de la presión gaseosa detectada por el sensor de presión del conjunto.
Tal sistema de control se puede integrar en un circuito de regulación, para la regulación de la distribución de combustible entre el inyector primario y el inyector secundario de cada pareja en base a una medición de presión del combustible gaseoso en la cámara antes de su distribución entre el o los inyectores primarios y el o los inyectores secundarios.
Como ya se ha indicado anteriormente, tales quemadores se describen, en particular, en la solicitud de patente europea coexistente 18306820.4 el 21 de diciembre de 2018.
Según una realización específica, el bloque presenta:
• al menos una segunda perforación que termina en la cara de salida a un segundo nivel situado por encima del primer nivel, y
• al menos una tercera perforación que termina en la cara de salida a un tercer nivel situado por debajo del primer nivel.
Al menos un inyector de comburente está posicionado en la al menos una segunda perforación del bloque, preferentemente al menos dos de dichos inyectores de comburente, y al menos un inyector de comburente está posicionado en la al menos una tercera perforación del bloque, preferentemente al menos dos de dichos inyectores.
En este caso, el sistema de regulación está adaptado y, en particular, programado:
• para regular el caudal principal de comburente o para regular la relación entre el caudal principal de comburente y el caudal auxiliar de comburente, así como
• para regular la distribución de comburente entre el al menos un inyector de combustible en la al menos una segunda perforación y el al menos un inyector de combustible en la al menos una tercera perforación.
esto bajo el control del sistema de control y en función de la intensidad de emisión medida por el sensor de intensidad de emisión y, opcionalmente, también en función de la frecuencia de oscilación medida por el sensor de frecuencia de oscilación.
Para la implementación del quemador en el procedimiento según la invención, el al menos un inyector de combustible está conectado fluídicamente a una fuente de un combustible y el al menos un inyector de comburente principal está conectado fluídicamente a la al menos una primera perforación y la al menos una alimentación de comburente auxiliar está conectada a una fuente de comburente.
El combustible de esta fuente se selecciona ventajosamente entre el gas natural, el biogás, el propano, el butano, los gases residuales de procedimientos siderúrgicos o de reformado del metano, el hidrógeno, o cualquier fuente de una mezcla de al menos dos de esos combustibles gaseosos. La fuente de comburente es preferentemente una fuente de un comburente que tiene un contenido de oxígeno del 21 al 100% en volumen, preferentemente de al menos un 80% en volumen, aún más preferentemente de al menos un 90% en volumen.
La presente invención se refiere también a una instalación que comprende varios quemadores según la invención.
Al menos dos de dichos quemadores, incluso el conjunto de los quemadores, de la instalación, pueden presentar ventajosamente un sistema de control, tal como se ha descrito anteriormente, en común. En este caso, el sistema de control común controla el sistema de regulación de cada uno de dichos al menos dos quemadores.
La presente divulgación se refiere también a un horno equipado de al menos uno, y preferentemente varios quemadores según la invención para la combustión de un combustible con un comburente en el interior de una zona de combustión del horno, incluso de un horno equipado de una instalación según la invención para la combustión de un combustible con un comburente en el interior de una zona de combustión del horno, siendo la invención particularmente interesante para los hornos seleccionados entre los hornos de fusión de vidrio o esmalte, o para la fusión de al menos un metal entre el aluminio,
el hierro, el acero, el cobre y el zinc, y los hornos de recalentamiento, de secado, de reformado. Gracias a la presencia de uno o varios quemadores según la invención en este horno, es posible, para una misma potencia suministrada por un quemador, lograr un efecto más o menos oxidante, o un efecto más o menos reductor de la llama, especialmente sobre una carga situada por debajo de la llama.
Además, cuando el horno comprende varios quemadores según la presente invención, esto permite lograr de manera independiente para cada quemador un efecto más o menos oxidante o un efecto más o menos reductor de la llama, por ejemplo según la posición del quemador en el horno.
La invención permite así, por ejemplo en un horno de fusión/refinado para la producción de vidrio refinado, lograr un efecto oxidante regulable de las llamas sobre la carga en la zona de fusión aguas arriba y un efecto reductor regulable de las llamas sobre la carga en la zona de refinado aguas abajo para, por ejemplo, limitar la formación de espuma. De manera análoga, en un horno de fusión o de fusión/refinación para la producción de vidrio en el que el color del vidrio está influenciado por el estado redox de ciertos ingredientes, la presente invención permite regular el estado redox de estos ingredientes en el vidrio fundido a fin de obtener un vidrio del color deseado.
La presente invención y sus ventajas se comprenderán mejor a la luz de los ejemplos siguientes, haciendo referencia a las figuras 1 a 4, en las que:
• la figura 1 es una representación esquemática en corte transversal de una primera realización de un quemador según la invención,
• la figura 2 es una representación esquemática en corte transversal de una segunda realización de un quemador según la invención,
• la figura 3 es una representación esquemática de una vista en perspectiva de una tercera realización del quemador según la invención,
• la figura 4 es un diagrama que representa la intensidad de emisión de la llama inicial en función de la riqueza de esta llama inicial medida con un sensor que tiene un pico de sensibilidad a 310 nm.
En la realización ilustrada en la figura 1, el quemador comprende un bloque 40 fabricado de un material refractario, obtenido por cementación, mediante un procedimiento de electrofusión o mediante un procedimiento de prensado. El material refractario de este bloque está compuesto generalmente de alúmina y/o de sílice y/o de circonia y/o de magnesia, de manera no exclusiva en proporciones adecuadas para el procedimiento en el que el bloque se integra, especialmente en función de las temperaturas y de las especies corrosivas encontradas en el procedimiento.
El bloque 40 comprende una cara de entrada 42 en el lado opuesto a la zona de combustión 1 y una cara de salida 41 en el lado de la zona de combustión 1 y en el lado opuesto a la cara de entrada 42.
Al menos una primera perforación 44 se extiende desde la cara de entrada 42 hacia la cara de salida 41. Dicha al menos una primera perforación 44 termina a un primer nivel I-I en la cara de salida 41 del bloque 40.
Al menos una segunda perforación 43 se extiende desde la cara de entrada 42 hacia la cara de salida 41. Esta al menos una segunda perforación 43 termina en la cara de salida 41, a un segundo nivel N-N separado del primer nivel I-I y situado por encima del primer nivel I-I a una distancia h de este último.
Al menos un inyector de combustible 21 está posicionado en la al menos una primera perforación 44 del bloque 40. Al menos un inyector de comburente 50 está posicionado en la al menos una segunda perforación 43 del bloque 40. Se inyecta el combustible en la zona de combustión 1 a través del al menos un inyector de combustible 21 en uno o varios chorros.
Un caudal principal de comburente se introduce en la zona de combustión 1 en al menos un chorro principal de comburente por encima del o de los chorros del combustible y a través del al menos un inyector 50.
Un caudal auxiliar de comburente se inyecta a través de la al menos una primera perforación 44 alrededor del al menos un inyector de combustible 21. Así, el caudal auxiliar de comburente se inyecta en la zona de combustión 1 en contacto con el combustible para generar una llama inicial 60 en la zona de combustión 1 por combustión parcial inicial del combustible con el caudal auxiliar del comburente.
Aguas abajo de la llama inicial 60, el comburente del al menos un chorro principal de comburente se mezcla con el combustible que no se ha consumido por la combustión parcial en la llama inicial para completar la combustión de este combustible. En el presente contexto, la expresión «combustible que no se ha consumido por la combustión parcial de la llama inicial» comprende al mismo tiempo el combustible que no se ha oxidado en la llama inicial así como los productos de combustión parcial procedente de la llama inicial.
Un sensor de intensidad de emisión 30 está posicionado de manera que su línea de visión 33 se dirija hacia la llama inicial 60. Dicho sensor 30 permite medir una intensidad de emisión de la llama inicial 60.
En la realización ilustrada, el sensor 30 está unido a la cara de entrada 42 del quemador por debajo del primer nivel I­ I y en la entrada de una perforación suplementaria 45 cuyo eje corresponde a la línea de visión 33 del sensor 30. La línea de visión 33 corta el nivel I-I (es decir, el plano del o de los chorros de combustible, incluso el eje de una de las primeras perforaciones/de uno de los inyectores de combustible a una distancia d de la cara de salida 41 tal que d/h está comprendido entre 1 y 10.
Según el tipo de sensor, el sensor 30 puede también, al menos parcialmente, montarse en el interior de tal perforación suplementaria.
Según otras realizaciones, el sensor 30 puede estar separado del quemador, con la condición de que su posición y su línea de visión sean tales que el sensor 30 sea capaz de medir una intensidad de emisión de la llama inicial 60 generada por el quemador.
El sensor de intensidad de emisividad 30 dirigido a la llama inicial es ventajosamente un sensor UV.
Como se ha indicado anteriormente, el sensor 30 mide ventajosamente la intensidad de emisión de la llama inicial en un rango de 190 a 520 nm, o preferiblemente en un rango de 280 a 410 nm, o más preferiblemente en un rango entre 300 y 315 nm. El objetivo es medir la intensidad de emisividad a la longitud de onda de emisión del radical OH* que está centrada en 307 nm+/-5 nm.
El sensor 30 genera una señal que corresponde a la intensidad de llama medida, y esta señal se transmite a un sistema de control 31.
El sistema de control 31 está conectado a un sistema de regulación 32 que regula el caudal principal de comburente que se inyecta en la zona de combustión 1 por medio del o de los inyectores 50, y el caudal auxiliar de comburente 51 que se inyecta en la zona de combustión a través de la o las primeras perforaciones 44 alrededor del o de los inyectores de combustible 21. La regulación de caudal por el sistema de regulación 32 puede hacerse especialmente por medio de una o varias válvulas (no ilustradas) cuyo sistema de regulación 32 regula la apertura. Cabe señalar que, regulando al mismo tiempo el caudal principal de comburente y el caudal auxiliar de comburente 51, el sistema de regulación 32 regula también la relación entre el caudal principal de comburente y el caudal auxiliar de comburente 51.
El sistema de control 31 controla el sistema de regulación 32 de manera que este último regule el caudal principal de comburente o la relación entre el caudal principal de comburente y el caudal auxiliar de comburente 51 en función de la intensidad de emisión de la llama inicial 60, y, opcionalmente, de la frecuencia de oscilación medida(s).
En efecto, por ejemplo, cuanto más elevada sea la intensidad de emisividad relacionada con la presencia de radicales OH*, más oxidante es la llama inicial 60. Así, cuando esta intensidad de emisividad medida por el sensor 30 indica una llama inicial 60 demasiado reductora o no lo suficientemente oxidante para la carga, el sistema de control 31 emite una señal al sistema de regulación 32 de manera que este último dirija un caudal más elevado de comburente hacia la al menos una primera perforación 44, reduciendo así la relación entre el caudal principal de comburente y el caudal auxiliar de comburente 51, y haciendo a la llama inicial menos reductora o más oxidante. Por el contrario, cuando la intensidad de emisividad medida por el sensor 30 indica una llama inicial 60 no lo suficientemente reductora o demasiado oxidante para la carga, el sistema de control 31 emite una señal al sistema de regulación 32 de manera que este último dirija una porción menor de caudal global de comburente hacia la al menos una primera perforación 44, aumentando así la relación entre el caudal principal de comburente y el caudal auxiliar de comburente 51, y haciendo a la llama inicial 60 más reductora o menos oxidante.
La presente invención permite así regular el efecto oxido-reductor de la llama inicial 60 en tiempo real sin que importe la potencia generada por el quemador.
Según una realización no ilustrada, el segundo nivel II-II está situado por debajo del primer nivel I-I.
En este caso, la presente invención permite regular en tiempo real el efecto oxidante del o de los chorros del comburente principal, en particular sobre una carga situada por debajo de la llama inicial y del o de los chorros del comburente principal, sin que importe la potencia generada por el quemador.
El sensor de intensidad de emisión 30 se combina preferiblemente con un sensor que mide la frecuencia de oscilación de la llama inicial. En efecto, se ha constatado que las señales de intensidad de emisión y de frecuencia de oscilación de la llama inicial pueden combinarse para hacer más fiable la medición de escalonamiento del comburente y las regulaciones del quemador, tal como se ha descrito anteriormente.
La realización ilustrada en la figura 2 se distingue de la realización ilustrada en la figura 1 en que el o los inyectores de combustible 21 consisten en una pareja de dos inyectores, especialmente una pareja de un inyector primario de combustible 21’ y de un inyector secundario de combustible 22’. En la realización ilustrada, el inyector primario 21’ y el inyector secundario 22’ son concéntricos, estando rodeado el inyector primario 21 ’ por el inyector secundario 22’.
Según esta realización, el caudal de combustible inyectado en la zona de combustión 1 puede inyectarse totalmente a través del inyector primario 21 ’ de la o de las parejas de inyectores de combustible, totalmente a través del inyector secundario 22’ de la o de las parejas de inyectores de combustible, incluso de manera repartida entre el inyector primario 21’ y el inyector secundario 22’ de la o de las parejas de inyectores de combustible.
En esta realización, es, por otro lado, ventajoso garantizar un mínimo del 1% y preferiblemente del 5% del caudal de combustible inyectado por la pareja a través del inyector secundario 22’ que rodea al inyector primario 21’.
Como se describe más en detalle en la solicitud de patente europea coexistente 18306820.4 mencionada anteriormente, cuando el combustible es un combustible gaseoso, el quemador según tal realización comprende ventajosamente un conjunto para la inyección del combustible (no ilustrado) que presenta:
• una cámara que tiene una entrada por la cual se introduce el caudal global de combustible en el conjunto,
• la o las parejas que constituyen los inyectores de combustible que están conectados fluídicamente a la cámara para poder recibir el combustible que se ha introducido en la cámara por la entrada de combustible, y
• un sensor de presión para la detección de una presión gaseosa en la cámara situada entre la entrada de combustible y la o las parejas de inyectores.
El quemador comprende entonces también un sistema de regulación para la regulación de la distribución del combustible entre el inyector primario 21’ y el inyector secundario 22’ de cada inyector de combustible. De manera ventajosa, el sistema de control 31 se conecta entonces al sensor de presión y al sistema de regulación para la regulación de la distribución combustible. El sistema de control 31 controla también este último sistema de regulación de manera que la distribución del combustible entre el inyector primario 22’ y el inyector secundario 22’ de cada pareja se regule en función de la presión gaseosa detectada por el sensor de presión del conjunto. De manera ventajosa, el sistema de control 31 está entonces adaptado o programado para controlar el sistema de regulación 32 de manera que la presión gaseosa en la cámara se encuentre en una zona/intervalo de presión predeterminado, incluso que esta presión gaseosa corresponda a un valor predeterminado.
Según una realización particularmente práctica, el sistema de regulación 32 regula la distribución del combustible entre el inyector primario 21’ y el inyector secundario 22’ de cada pareja por la regulación de la sección de flujo del al menos un paso secundario que une el al menos un inyector secundario 22’ con la cámara aguas arriba.
Tal realización, que es perfectamente compatible con la presente invención, permite especialmente regular la longitud de la llama generada por el quemador.
Como se ilustra en la figura 3, el bloque 40 del quemador puede comprender varias primeras perforaciones 44 y varias segundas perforaciones 43 que se extienden entre la cara de entrada 42 y la cara de salida 41.
En la realización ilustrada, el quemador comprende tres primeras perforaciones 44 y dos segundas perforaciones 43. Las segundas perforaciones 43 terminan en la cara de salida 41 a un segundo nivel II-II situado por encima del primer nivel I-I al que terminan las primeras perforaciones 44 en esta cara de salida 41.
Esta geometría permite generar una llama plana.
También según la realización ilustrada, la línea de visión 33 del sensor UV/visible 30 atraviesa una perforación suplementaria 45 y sale de la cara de salida 41 del bloque 40 entre el primer nivel I-I y el segundo nivel II-II (y no del lado del primer nivel I-I opuesto al segundo nivel II-II, como es el caso según las figuras 1 y 2).
Aunque la figura 3 muestra una realización en la que los inyectores de combustible 21 son unas parejas constituidas por un inyector primario 21’ y de un inyector secundario 22’ de combustible, tal configuración (especialmente en lo que se refiere al número y a la posición de las diferentes perforaciones 44 y 43 y la posición y la orientación de la línea de visión 33) se puede utilizar también para las realizaciones de la presente invención en la que los inyectores de combustible 21 definen (cada uno) un único paso de inyección de combustible.
Como se ilustra en la figura 4, se ha observado que el promedio de la señal de intensidad de emisión (promedio sobre algunos segundos) de la llama inicial es más elevado cuando la llama inicial es pobre en combustible, en comparación con un promedio de señal UV más bajo cuando la llama inicial es rica en combustible. Así, una intensidad UV fuerte es característica de una llama inicial pobre en combustible, más corta, y, por lo tanto, de una atmósfera bastante oxidante por encima de la carga en la configuración en la que el inyector de combustible está posicionado por debajo de la inyección del comburente principal. Así, una intensidad UV relativamente más baja es característica de una llama inicial rica en combustible, más larga, y, por lo tanto, de una atmósfera bastante más reductora por encima de la carga, en la configuración implementada en la que la inyección de combustible está posicionada por debajo de la inyección del comburente principal. Se ha observado también que la diferenciación es también posible, incluso mejor, con la combinación de las señales de intensidad y de las señales de frecuencia de oscilación de la llama.
Las mediciones del sensor pueden, por lo tanto, utilizarse para regular la distribución de comburente entre las inyecciones auxiliares y las inyecciones principales de comburente. Una válvula permite controlar la distribución de fluido entre las inyecciones auxiliares y las inyecciones principales de comburente, y la posición de esta válvula se controla en función de las informaciones del sensor. Estas regulaciones pueden ser automáticas, y pueden, ventajosamente, implementarse en diferentes procedimientos de combustión, como la producción de vidrio o de metales.
Ejemplos implementación
El color y la calidad de refinado del vidrio se controlan por una multitud de factores, como la cantidad de agente reductor (carbono, óxido de hierro, sulfuro) u oxidante (sulfato, nitrato, antimoniato, etc.) o de agente refinador, la concentración de agua de la atmósfera gaseosa del horno, la temperatura del baño, etc. y especialmente la cantidad de especies gaseosas oxidantes (O2) o reductoras (CO) procedentes de las llamas de los quemadores y en contacto con la superficie del vidrio. Sin embargo, la no linealidad y la complejidad de las relaciones entre estos factores y el estado redox y el color del vidrio limitan, por lo tanto, la comprensión cuantitativa. La implementación de tecnología de combustión que permite la regulación del estado de redox de la atmósfera gaseosa por encima del baño de vidrio (es decir, por debajo de la llama) ofrece así una flexibilidad de control del color y de la calidad del vidrio.
Una realización de la invención descrita anteriormente puede utilizarse, por lo tanto, ventajosamente para controlar el escalonamiento del comburente entre la inyección principal y la inyección auxiliar a fin de controlar la concentración de CO y O2 alrededor de la llama inicial y especialmente por encima del baño de vidrio. En el caso de las primeras perforaciones por debajo de las segundas perforaciones, cuanto más escalonada es la combustión (bajo caudal de comburente auxiliar), más reductora será la atmósfera gaseosa por encima del baño de vidrio, lo que es típicamente deseable en la zona de refinado. Por el contrario, cuando menos escalonada sea la combustión (bajo caudal de comburente principal), más oxidante será la atmósfera gaseosa por encima del baño de vidrio, lo que es típicamente deseable en la zona de carga.
La integración de un sensor de intensidad emisiva capaz de cuantificar el escalonamiento de la llama a través de la riqueza local ofrece así la posibilidad de controlar de manera cuantitativa el estado oxido-reductor de la atmósfera gaseosa alrededor de la llama inicial y especialmente por encima del baño de vidrio sin modificar obligatoriamente el caudal total de comburente del quemador.
Esta regulación puede también encontrar una aplicación ventajosa en los hornos de fusión o de reciclaje de metales no ferrosos, en los que es primordial mantener una atmósfera gaseosa reductora por encima del metal en fusión para evitar la oxidación de dicho metal y pérdidas de rendimiento metálicas. Sin embargo, mantener esta atmósfera gaseosa reductora durante toda la duración del ciclo no es deseable ya que dicha combustión es menos eficaz, y susceptible de producir no quemados con consecuencias a nivel de las emisiones y de los circuitos de humos (desgaste de los filtros, depósitos, etc.). Se impondrá entonces al quemador un funcionamiento bastante oxidante durante las fases de carga y el principio de la fusión, y un funcionamiento bastante reductor durante las fases de homogeneización y de refinado.
Esta regulación puede también resultar útil para limitar las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx). En efecto, el experto en la materia sabe que una atmósfera reductora (presencia de CO) permite reducir los NOx y así limitar la cantidad emitida en la chimenea.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de combustión, por medio de un quemador, de un combustible con un comburente en una zona de combustión (1) aguas abajo del quemador, en el que el quemador comprende:
- un bloque (40) con una cara de entrada (42) en el lado opuesto de la zona de combustión (1), y una cara de salida (41) en el lado de la zona de combustión (1) y en el lado opuesto de la cara de entrada (42), comprendiendo dicho bloque (40) al menos una primera perforación (44) que se extiende desde la cara de entrada (42) hasta la cara de salida (41) y que termina a un primer nivel en la cara de salida (41) del bloque (40), así como al menos una segunda perforación (43) que se extiende desde la cara de entrada (42) hasta la cara de salida (41) y que termina en la cara de salida (41) a un segundo nivel separado del primer nivel y situado por debajo o por encima del primer nivel, - al menos un inyector de combustible (21) posicionado en la al menos una primera perforación (44) del bloque (40), - al menos un inyector del comburente principal (50) posicionado en la al menos una segunda perforación (43) del bloque (40),
procedimiento en el que:
- se inyecta al menos un chorro de combustible en la zona de combustión (1), a través del al menos un inyector de combustible (21) y la al menos una primera perforación (44),
- se introduce un caudal principal de comburente en la zona de combustión (1) en al menos un chorro principal de comburente inyectado en la zona de combustión (1) por debajo o por encima del al menos un chorro de combustible y a través del al menos un inyector del comburente principal (50) y la al menos una segunda perforación (43), - se introduce un caudal auxiliar (51) del comburente en la zona de combustión (1) en contacto con el al menos un chorro de combustible para generar una llama inicial (60) por combustión parcial inicial del combustible con el caudal auxiliar del comburente en la zona de combustión (1),
- el comburente del al menos un chorro principal de comburente se mezcla aguas abajo de la llama inicial (60) con el combustible que no se ha consumido por la combustión parcial en la llama inicial (60) para completar la combustión del combustible con el comburente del al menos un chorro principal aguas abajo de la llama inicial (60), procedimiento en el que:
- se mide la intensidad de emisión y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación de la llama inicial (60), y
- se regula el caudal principal de comburente o la relación entre el caudal principal de comburente y el caudal auxiliar de comburente en función de la intensidad de emisión, y, opcionalmente, de la frecuencia de oscilación medida(s),
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el bloque comprende varias primeras perforaciones (44) y/o varias segundas perforaciones (43), preferentemente varias primeras perforaciones (44) y varias segundas perforaciones (43).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que al menos una, y preferentemente cada primera perforación (44) recibe un único inyector de combustible (21) y/o en el que al menos una, y preferentemente cada segunda perforación (43) recibe un único inyector de comburente principal (50).
4. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que el quemador comprende al menos dos inyectores de combustible (21) posicionados en la al menos una primera perforación (44) del bloque (40) y/o al menos dos inyectores de comburente principal (50) posicionados en la al menos una segunda perforación (43) del bloque (40), preferentemente al menos dos inyectores de combustible (21) posicionados en la al menos una primera perforación (44) y al menos dos inyectores de comburente principal (50) posicionados en la al menos una segunda perforación (43).
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el caudal auxiliar de comburente se introduce en la zona de combustión (1) a través de la al menos una primera perforación (44).
6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la intensidad de emisión, y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación de la llama inicial (60), se mide por medio de un sensor (30) dirigido hacia la llama inicial (60), midiendo dicho sensor (30) preferentemente la intensidad de emisión de la llama inicial (60) en un rango de 190 a 520 nm, más preferentemente en un rango de 280 a 410 nm, aún más preferentemente en un rango de 300 a 315 nm.
7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se regula el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, de manera que: a. la intensidad de emisión, y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación de la llama inicial (60) se encuentra en un intervalo predeterminado, o
b. el producto de la intensidad de emisión y de la frecuencia de oscilación de la llama inicial (60) se encuentra en un intervalo predeterminado.
8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el quemador comprende:
- al menos dos inyectores del comburente principal (50) posicionados en la al menos una segunda perforación (43) del bloque (40),
procedimiento en el que:
- el caudal principal de comburente se introduce en la zona de combustión (1) en al menos dos chorros principales del comburente inyectados en la zona de combustión (1) por debajo o por encima de los chorros de combustible y a través de los al menos dos inyectores de comburente principal (50) y la al menos una segunda perforación (43);
y/o en el que el quemador comprende:
- al menos dos inyectores de combustible (21) posicionados en la al menos una primera perforación (44) del bloque (40), procedimiento en el que:
- se inyectan al menos dos chorros del combustible en la zona de combustión (1) a través de los al menos dos inyectores de combustible (21) y la al menos una primera perforación (44),
- el caudal auxiliar (51) del comburente se introduce en la zona de combustión (1) en contacto con los al menos dos chorros de combustible para generar la llama inicial (60) por combustión parcial inicial del combustible con el caudal auxiliar del comburente en la zona de combustión (1).
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un inyector de combustible (21) es una pareja de un inyector primario del combustible con un inyector secundario del combustible, pareja en la que el uno del inyector primario y el inyector secundario rodea al otro del inyector primario y el inyector secundario, presentando el quemador un conjunto para la inyección del combustible, comprendiendo dicho conjunto:
- una cámara que tiene una entrada por la cual se introduce el combustible en el conjunto,
- la o las parejas que constituyen el al menos un inyector del combustible (21) y conectadas fluídicamente a la cámara,
- un sensor de presión para la detección de una presión gaseosa en la cámara,
- un sistema de regulación para la regulación de la distribución del combustible entre el inyector primario y el inyector secundario de cada inyector de combustible (21), estando conectado el sistema de control al sensor de presión y al sistema de regulación y controlando el sistema de regulación de manera que la distribución del combustible entre el inyector primario y el inyector secundario de cada pareja se regule en función de la presión gaseosa detectada por el sensor de presión.
10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la intensidad de emisión, y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación medida(s) se transmite a un sistema de control (31), estando conectado dicho sistema de control a un sistema de regulación (32) que regula el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, controlando dicho sistema de control el sistema de regulación de manera que el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente se regule en función de la intensidad de emisión, y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación medida(s).
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo nivel al que pertenece la al menos una segunda perforación (43) que termina en la cara de salida (41) del bloque (40) se sitúa por encima del primer nivel, comprendiendo también el bloque (40) al menos una tercera perforación que termina en la cara de salida (41) a un tercer nivel situado por debajo del primer nivel, estando posicionado al menos un inyector de comburente principal adicional en la al menos una tercera perforación, procedimiento en el que se regula el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, así como la distribución del comburente principal entre el al menos un inyector de comburente principal (50) en la al menos una segunda perforación (43) y el al menos un inyector de comburente principal adicional en la al menos una tercera perforación, en función de la intensidad de emisión, y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación detectada(s).
12. Quemador, adaptado para la implementación de un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo el quemador un bloque (40) y un dispositivo de alimentación de fluidos:
- presentando el bloque (40) una cara de entrada (42) y una cara de salida (41) en el lado opuesto de la cara de entrada (42), y comprendiendo al menos una primera perforación (44) que se extiende desde la cara de entrada (42) hasta la cara de salida (41) y que termina a un primer nivel en la cara de salida (41) del bloque (40), así como al menos una segunda perforación (43) que se extiende desde la cara de entrada (42) hasta la cara de salida (41) y que termina en la cara de salida (41) a un segundo nivel separado del primer nivel y situado por debajo o por encima del primer nivel,
- comprendiendo el dispositivo de alimentación
- al menos un inyector de combustible (21) posicionado en la al menos una primera perforación (44) del bloque (40), - al menos un inyector del comburente principal (50) posicionado en la al menos una segunda perforación (43) del bloque (40),
- al menos una alimentación de comburente auxiliar conectada fluídicamente a la al menos una primera perforación (44),
estando dispuestos el al menos un inyector de combustible (21) y la al menos una primera perforación (44) de manera que un combustible inyectado a través de la cara de salida (41) del bloque (40) por medio del al menos un inyector de combustible (21) y de la al menos una primera perforación (44) forma al menos un chorro de combustible que se extiende según un primer plano,
estando dispuestos el al menos un inyector de comburente principal (50) y la al menos una segunda perforación (43) dispuestos de manera que un comburente principal inyectado a través de la cara de salida (41) del bloque (40) por medio del al menos un inyector del comburente principal (50) y la al menos una segunda perforación (43) forma al menos un chorro del comburente que se extiende según un segundo plano,
siendo paralelos dicho segundo plano y dicho primer plano o cortándose según una línea situada a una distancia aguas abajo de la cara de salida (41),
comprendiendo también el quemador:
- un sensor (30) de intensidad de emisión, y, opcionalmente, de la frecuencia de oscilación dirigido según una línea de visión (33) hacia el primer plano, cortando esta línea de visión (33) el primer plano frente a la al menos una primera perforación (44) y a una distancia d de la cara de salida (41) tal que la relación d/h = 1 a 10, con h = la distancia vertical entre el primer nivel y el segundo nivel, y
- un sistema de regulación (31) apto para regular un caudal de combustible suministrado a al menos un inyector de combustible (21), un caudal de comburente suministrado a al menos un inyector de comburente principal (50), y un caudal de comburente suministrado a la alimentación de comburente auxiliar, y
- un sistema de control (32), estando conectado dicho sistema de control (32) a dicho sensor (30) y al sistema de regulación (31), controlando dicho sistema de control (32) el sistema de regulación (31) de manera que el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente se regule en función de la intensidad de emisión, y, opcionalmente, de la frecuencia de oscilación detectada por el sensor (30).
13. Quemador según la reivindicación 12, en el que el sistema de control (31) dirige el sistema de regulación (32) de manera que el sistema de regulación (32) regule el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, de manera que:
a. la intensidad de emisión, y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación detectada se encuentra en una zona o intervalo de intensidad de emisión, y, opcionalmente, de frecuencia de oscilación, predeterminado(s),
b. o el producto de la intensidad de emisión y de la frecuencia de oscilación de la llama inicial (60) se encuentra en un intervalo predeterminado.
14. Quemador según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, en el que el al menos un inyector de combustible (21) es una pareja de un inyector primario (21’) del combustible con un inyector secundario (22’) del combustible, pareja en la que uno del inyector primario (21 ’) y el inyector secundario (22’) rodea al otro del inyector primario (21 ’) y el inyector secundario (22’), presentando dicho quemador un conjunto para la inyección del combustible, comprendiendo el conjunto
- una cámara que tiene una entrada por la cual se introduce el combustible en el conjunto,
- la o las parejas que constituyen el al menos un inyector del combustible (21) y conectadas fluídicamente a la cámara,
- un sensor de presión para la detección de una presión gaseosa en la cámara,
- un sistema de regulación (32) para la regulación de la distribución del combustible entre el inyector primario (21’) y el inyector secundario (22’) de cada inyector de combustible (21), estando conectado el sistema de control (31) al sensor de presión y al sistema de regulación (32) y controlando el sistema de regulación (32) de manera que la distribución del combustible entre el inyector primario (21 ’) y el inyector secundario (22’) de cada pareja se regule en función de la presión gaseosa detectada por el sensor de presión del conjunto.
15. Quemador según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el bloque (40) comprende al menos una segunda perforación (43) que termina en la cara de salida (41) a un segundo nivel situado por encima del primer nivel, y al menos una tercera perforación que termina en la cara de salida (41) a un tercer nivel situado por debajo del primer nivel, estando posicionado al menos un inyector de comburente principal (50), preferentemente al menos dos, en la al menos una segunda perforación (43) del bloque (40), y estando posicionado al menos un inyector de comburente principal (50), preferentemente al menos dos, en la al menos una tercera perforación del bloque (40), regulando el sistema de regulación (32) el caudal principal del comburente o la relación entre el caudal principal del comburente y el caudal auxiliar del comburente, así como la distribución del comburente principal entre el al menos un inyector del comburente principal (50) en la al menos una segunda perforación (43) y el al menos un inyector de comburente principal (50) en la al menos una tercera perforación bajo el control del sistema de control (31) y en función de la intensidad de emisión y, opcionalmente, la frecuencia de oscilación detectada.
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