KR20090005352A - Integration of oxy-fuel and air-fuel combustion - Google Patents

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KR20090005352A
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burner
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furnace
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리 조나단 로젠
마이클 에프. 릴레이
커티스 엘. 버멜
히사시 고바야시
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프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드
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Abstract

A furnace is heated by a burner that can be selectively operated by either air-fuel or oxy-fuel combustion. The burner comprises a conduit for fuel, a conduit for air, a conduit for oxidant, and control means for regulating flow through the air and oxidant conduits. An air-fuel fired furnace can be modified by addition of the oxidant and fuel conduits and the control means for regulating flow through air and oxidant conduits.

Description

산소 연료 연소 및 공기 연료 연소의 통합 {INTEGRATION OF OXY-FUEL AND AIR-FUEL COMBUSTION}Integration of oxy-fuel combustion and air fuel combustion {INTEGRATION OF OXY-FUEL AND AIR-FUEL COMBUSTION}

본 발명은 로(furnace)에서의 연료의 연소, 구체적으로는 고체 물질 및 액체 물질이 로에 존재하거나 로를 통과할 때 고체 및 액체 물질을 가열하고/하거나 고체 물질을 용융시키는데 사용되는 로에서의 연료의 연소에 관한 것이다.The invention relates to the combustion of fuel in a furnace, in particular fuel in a furnace used to heat solid and liquid materials and / or to melt solid materials when solid and liquid materials are present in or through the furnace. It is about combustion of.

많은 산업 공정은 1000℉ 이상 정도의 승온으로 물질을 가열하는 것이 요구된다. 이러한 예가 다수 존재하며, 이 예에는 밀(mill)에서 작업하기 전에 강철을 가열하거나 재가열하고, 유리제조용 물질을 용융시켜 유리 제품을 형성하는 유리 용융물을 제조하는 것이 포함된다.Many industrial processes require heating the material to elevated temperatures, on the order of 1000 ° F. or more. Many such examples exist, which include the preparation of glass melts that heat or reheat steel prior to working in a mill and melt the glassmaking material to form glass articles.

이러한 많은 분야에서, 열은 물질이 존재하거나 물질이 통과하는 로에서 물질에 적용된다. 열은 연료가 연소되어 연소 열을 생성하는 하나 이상의 버너(burner)에서 로 내에서의 연소에 의해서 얻어진다.In many of these fields, heat is applied to the material in the furnace through which the material is present or through. Heat is obtained by combustion in the furnace in one or more burners where the fuel is burned to produce combustion heat.

많은 로에서, 버너 또는 버너들은 공기 (이것은 물론 연소에 필요한 산소를 함유함)를 사용하여 연료를 연소시킨다. 이러한 연소를 "공기 연료 연소"라 지칭하며, 공기 연료 연소가 일어나는 버너를 "공기 연료 버너"라 지칭한다. 많은 다른 분야에서, 버너 또는 버너들은 적용분야 및 경제성 (이에 제한되지는 않음)과 같은 다른 고려사항에 따라서 공기의 산소보다 높은 농도, 25 부피％ 내지 99 부피％ 범위의 농도로 산소를 함유하는 기상 산화제를 사용하여 연료를 연소시키며, 이러한 연소 ("산소 연료 연소"라 지칭됨)가 일어나는 온도가 높을 수록 보다 적은 양의 질소 산화물이 생성되는 경향이 있다. 산소 연료 연소는 산소 연료 연소용으로, 특히 산소 연료 연소에서 얻어지는 보다 높은 연소 온도를 견딜 수 있도록 개작된 버너 ("산소 연료 버너"라 지칭됨)의 사용이 종종 요구된다.In many furnaces, burners or burners use air (which, of course, contains oxygen necessary for combustion) to burn fuel. Such combustion is referred to as "air fuel combustion" and the burner in which air fuel combustion occurs is referred to as "air fuel burner". In many other fields, the burner or burners contain a gas containing oxygen at concentrations higher than oxygen in the air, in the range from 25% to 99% by volume, depending on other considerations such as, but not limited to, application and economics. The oxidant is used to burn the fuel, and the higher the temperature at which such combustion (called "oxygen fuel combustion") occurs, the less the tendency to produce less nitrogen oxides. Oxygen fuel combustion is often required for the use of oxygen burners, especially burners (referred to as "oxygen fuel burners") adapted to withstand the higher combustion temperatures obtained from oxyfuel combustion.

일부 분야에서 공기 연료 연소 및 산소 연료 연소를 모두 사용하는 것을 시도하였다. 한 예는 강철 조각 (슬래브, 블룸(bloom) 또는 빌레트(billet))이 로에 통과되어, 먼저 하나 이상의 공기 연료 버너로부터 제공되는 열에 의해서 (로에 계속적으로 통과되는 경우) 이어서 하나 이상의 산소 연료 버너에 의해서 제공되는 열에 의해서 이 조각이 가열되는 강철 재가열 로이다. 또한, 일부 산업용 가열 공정에서, 산소 연료 연소의 이점은, 작동자가 공기 연료 버너를 제거하여 이것을 산소 연료 버너로 교체하거나 또는 산소 연료 버너로 구성된 부가 구역을 추가할 수 있게 한다.Some applications have attempted to use both air fuel combustion and oxy fuel combustion. One example is that a piece of steel (slab, bloom or billet) is passed through the furnace, first by heat provided from one or more air fuel burners (if continuously passed through the furnace) and then by one or more oxy fuel burners. It is a steel reheating furnace in which this piece is heated by the heat provided. In addition, in some industrial heating processes, the advantage of oxyfuel combustion allows the operator to remove the air fuel burner and replace it with an oxyfuel burner or add an additional zone consisting of an oxyfuel burner.

그러나, 공기 연료 버너를 반복적으로 제거하고 이것을 산소 연료 버너로 교체하고 이어서 산소 연료 버너를 공기 연료 버너로 교체하고, 이러한 사이클을 계속적으로 반복하는 비용 및 시간을 낭비하지 않으면서, 공기 연료 연소 및 산소 연료 연소의 이점을 선택적이고 택일적으로 얻는 것이 필요하다.However, without removing the air fuel burner repeatedly and replacing it with an oxy fuel burner and then replacing the oxy fuel burner with the air fuel burner, without wasting the cost and time of continuously repeating this cycle, air fuel combustion and oxygen It is necessary to obtain the benefits of fuel combustion selectively and alternatively.

<발명의 개요><Overview of invention>

일 양태에서, 본 발명은In one aspect, the present invention

(a) 공기가 공기 도관을 통해 공급되고 버너에서 연소 구역 내에서 연소될 연료가 로의 외부로부터 버너 연료 도관을 통해 공급되는, 로의 벽을 통과하는 하나 이상의 버너를 갖고 연소 구역을 둘러싼 로,(a) a furnace surrounding the combustion zone with one or more burners passing through the walls of the furnace, through which air is supplied through the air conduit and fuel to be combusted in the combustion zone at the burner is supplied from the outside of the furnace through the burner fuel conduit,

(b) 로의 외부로부터 로로 산화제를 공급할 수 있는 산화제 도관, 및(b) an oxidant conduit capable of supplying oxidant to the furnace from outside the furnace, and

(c) 공기 도관을 통한 공기의 흐름 및 산화제 도관을 통한 산화제의 흐름을 조절하여 공기 흐름 대 산화제 흐름의 비를 제어할 수 있는 제어 수단을 포함하며, (c) control means for controlling the ratio of air flow to oxidant flow by regulating the flow of air through the air conduit and the flow of oxidant through the oxidant conduit,

여기서, 산화제 도관 및 버너 연료 도관은, 산화제 도관이 연소 구역 내의 산화제 혼합 구역으로 산화제를 공급하고 버너 연료 도관이 산화제 혼합 구역과 분리된 연소 구역 내의 연료 반응 구역으로 연료를 공급하도록 서로에 대해 배열되어 있는 연소 장치이다.Wherein the oxidant conduit and burner fuel conduit are arranged relative to each other such that the oxidant conduit supplies the oxidant to the oxidant mixing zone in the combustion zone and the burner fuel conduit supplies fuel to the fuel reaction zone in the combustion zone separate from the oxidant mixing zone. That is a combustion device.

본 발명의 또다른 양태는 Another aspect of the invention

(a) 공기가 공기 도관을 통해 공급되고 버너에서 연소될 연료가 버너 연료 도관을 통해 공급되는 버너,(a) a burner in which air is supplied through the air conduit and fuel to be burned in the burner is supplied through the burner fuel conduit,

(b) 버너로 산화제를 공급할 수 있는 산화제 도관, 및(b) an oxidant conduit capable of supplying an oxidant to the burner, and

(c) 공기 도관을 통한 공기의 흐름 및 산화제 도관을 통한 산화제의 흐름을 조절하여 공기 흐름 대 산화제 흐름의 비를 제어할 수 있는 제어 수단을 포함하며, (c) control means for controlling the ratio of air flow to oxidant flow by regulating the flow of air through the air conduit and the flow of oxidant through the oxidant conduit,

여기서, 산화제 도관 및 버너 연료 도관은, 산화제 도관이 연소 구역 내의 산화제 혼합 구역으로 산화제를 공급하고 버너 연료 도관이 산화제 혼합 구역과 분리된 연소 구역 내의 연료 반응 구역으로 연료를 공급하도록 서로에 대해 배열되어 있는 버너 장치이다.Wherein the oxidant conduit and burner fuel conduit are arranged relative to each other such that the oxidant conduit supplies the oxidant to the oxidant mixing zone in the combustion zone and the burner fuel conduit supplies fuel to the fuel reaction zone in the combustion zone separate from the oxidant mixing zone. Burner device.

본 발명의 또다른 양태는 Another aspect of the invention

(a) 공기가 공기 도관을 통해 공급되고 버너에서 연소 구역 내에서 연소될 연료가 로의 외부로부터 버너 연료 도관을 통해 공급되는, 로의 벽을 통과하는 하나 이상의 버너를 갖고 연소 구역을 둘러싼 로를 제공하고,(a) providing a furnace surrounding the combustion zone with one or more burners passing through the walls of the furnace, through which air is supplied through the air conduit and fuel to be combusted in the combustion zone at the burner is supplied from the outside of the furnace through the burner fuel conduit; ,

(b) 로의 외부로부터 로로 산화제를 공급할 수 있는 산화제 도관을 제공하고,(b) providing an oxidant conduit capable of supplying oxidant to the furnace from outside the furnace,

(c) 공기 도관을 통한 공기의 흐름 및 산화제 도관을 통한 산화제의 흐름을 조절하여 공기 흐름 대 산화제 흐름의 비를 제어할 수 있는 제어 수단을 제공하고,(c) provide control means for controlling the ratio of air flow to oxidant flow by regulating the flow of air through the air conduit and the flow of oxidant through the oxidant conduit,

(d) 산화제 도관이 연소 구역 내의 산화제 혼합 구역으로 산화제를 공급하고 버너 연료 도관이 산화제 혼합 구역과 분리된 연소 구역 내의 연료 반응 구역으로 연료를 공급하도록, 버너 연료 도관에 대해 산화제 도관을 배열시키는 것을 포함하는 공기 발화 로의 갱신 방법이다.(d) arranging the oxidant conduit relative to the burner fuel conduit such that the oxidant conduit supplies oxidant to the oxidant mixing zone in the combustion zone and the burner fuel conduit supplies fuel to the fuel reaction zone in the combustion zone separate from the oxidant mixing zone. It is an update method to the air ignition furnace containing.

도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 버너의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a burner in which the present invention may be practiced.

도 2는 본 발명의 일 실시양태의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of one embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시양태를 나타내는 로의 벽의 평면도이다.3 is a plan view of a wall of a furnace representing one embodiment of the present invention shown in FIG. 2.

도 4는 본 발명의 또다른 실시양태를 나타내는 로의 벽의 평면도이다.4 is a plan view of a wall of a furnace representing another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또다른 실시양태를 나타내는 로의 벽의 평면도이다.5 is a plan view of a wall of a furnace showing another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 또다른 실시양태를 나타내는 로의 벽의 평면도이다.6 is a plan view of a wall of a furnace representing another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시양태에서의 연소의 모식도이다.7 is a schematic diagram of combustion in one embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 또다른 실시양태에서의 연소의 모식도이다.8 is a schematic diagram of combustion in another embodiment of the present invention.

본 발명은 고온에서 연소가 발생하는 인클로저를 전형적으로 포함하는 통상적인 디자인의 임의의 로에서 실시될 수 있다. 인클로저의 내부는 전형적으로는 로 인클로저 내에서 생성되는 수 천도의 온도를 견딜 수 있는 내화성 로 벽돌 또는 동등물과 같은 재료로 이루어져 있다. 바람직하게는, 로의 바닥, 모든 측면 및 지붕의 내부는 모두 이러한 재료로 이루어져 있다. 본 발명이 실시될 수 있는 로의 예는, 고체 물질이 통과되어 가열되는 강철 재가열 로 및 다른 로 뿐만 아니라, 로로 공급된 물질이 용융되거나 용융 상태로 유지되는 유리 용융 로 및 다른 로를 포함하다.The invention may be practiced in any furnace of conventional design, typically including an enclosure in which combustion occurs at high temperatures. The interior of the enclosure is typically made of a material such as fire resistant furnace brick or equivalent that can withstand the temperatures of thousands of degrees produced in the furnace enclosure. Preferably, the bottom of the furnace, all sides and the interior of the roof are all made of this material. Examples of furnaces in which the present invention may be practiced include steel reheating furnaces and other furnaces through which solid material is passed through and heated, as well as glass melting furnaces and other furnaces in which the material supplied to the furnace is melted or kept in a molten state.

하나 이상의 버너에서 수행되는 연소에 의해서 로 내에 목적하는 고온이 성취된다. 도 1에는 연료 및 공기를 연소시켜 로 내에서 고온을 성취하는데 현재 사용되는 전형적인 한 버너가 도시되어 있다. 버너 (1)은, 로의 벽 (2)를 통해 연소 구역 (3)을 향해 개방되도록 위치한다. 버너 (1)은 연료 통로 (4) 및 공기 통로 (5)를 포함한다. 연료는 연료 통로 (4)를 통해 로 내부의 연소 구역 (3)으로 공급되고 공기 통로 (5)를 통해 공급되는 공기에 함유된 산소와 함께 연소되어, 화염을 발생시키고 로의 연소 구역 (3) 및 로의 내부 전체에 연소 열을 제공한다.The desired high temperature in the furnace is achieved by combustion carried out in one or more burners. 1 shows one typical burner currently used to burn fuel and air to achieve high temperatures in the furnace. The burner 1 is positioned to open towards the combustion zone 3 through the wall 2 of the furnace. The burner 1 comprises a fuel passage 4 and an air passage 5. Fuel is combusted with the oxygen contained in the air supplied through the fuel passage 4 to the combustion zone 3 inside the furnace and supplied through the air passage 5 to generate flame and to burn the combustion zone 3 of the furnace and Provide combustion heat throughout the interior of the furnace.

이러한 공기 연료 연소에 적합한 연료에는 천연 가스 및 메탄과 같은 기상 탄화수소, 코크스 오븐 가스 및 블라스트 로 가스와 같이 강철 밀에서 생성되는 부산물 가스, 및 이들 기상 연료의 혼합물 뿐만 아니라, 아토마이징된(atomized) 연료 오일과 같은 액체 연료 및 미분탄(pulverized coal)과 같은 고체 연료가 포함된다. 연료 및 공기는 당업계의 통상의 숙련인들에게 매우 익숙한 통상적인 기술로 이의 공급원에 연결된 적합한 수단에 의해서 각각의 통로 (4) 및 (5)를 통해 공급된다.Fuels suitable for such air fuel combustion include gaseous hydrocarbons such as natural gas and methane, by-product gases generated in steel mills such as coke oven gas and blast furnace gas, and mixtures of these gaseous fuels, as well as atomized fuels Liquid fuels such as oils and solid fuels such as pulverized coal. Fuel and air are supplied through the respective passages 4 and 5 by any suitable means connected to their sources in conventional techniques very familiar to those skilled in the art.

도 1 및 2에서 참조 부호 (13)으로 나타낸 장치는 연료 통로 (4)로의 및 연료 통로 (4)를 통한 연료의 유속을 조절하고, 연료가 연료 통로 (4)로 및 연료 통로 (4)를 통해 흐르는 것을 허용할 지 허용하지 않을 지를 조절한다. 도 1 및 2에서 참조 부호 (16)으로 도시된 다른 장치는 공기 통로 (5)로의 및 공기 통로 (5)를 통한 연소 공기의 유속을 조절한다.The apparatus indicated by reference numeral 13 in FIGS. 1 and 2 regulates the flow rate of fuel into and through the fuel passage 4, and the fuel is directed into the fuel passage 4 and the fuel passage 4. Controls whether flow through is allowed or not allowed. Another device, shown at 16 in FIGS. 1 and 2, regulates the flow rate of combustion air to and through the air passage 5.

본 발명은 공기 연료 모드의 연소로 연료를 연소하는 버너에, 산소 연료 모드의 연소로 연료를 선택적으로 연소시킬 수 있는 특성을 부가할 수 있다. 다른 것들 중에서, 이러한 특성은 산소 함유량이 공기의 산소 함유량보다 높은 산화제를 연소 구역 (3)내에 공급하는 방법을 제공함으로써 부가될 수 있다. 바람직하게는, 산소는 25 부피％ 이상, 보다 바람직하게는 90 부피％ 이상의 산소 농도를 갖는다. 이러한 공급을 수행하는 바람직한 방식이 도 2에 나타나 있으며, 도 2에는 공기 통로 (5)에 배치된 산화제 랜스(lance) (14)가 도시되어 있다. 산화제 랜스 (14)는 도 2에 참조 부호 (15)로 나타낸, 산화제를 공급하는 적합한 장치에 의해서 공급되며, 상기 장치는 랜스 (14)로의 및 랜스 (14)를 통한 산화제의 유속을 제어가능하게 조절할 수 있고, 산화제가 산화제 랜스 (14)로 및 산화제 랜스 (14)를 통해 흐르는 것을 허용할 지 허용하지 않을 지를 제어가능하게 조절할 수 있다.The present invention can add to the burner which burns fuel by the combustion of the air fuel mode, the characteristic which can selectively burn fuel by the combustion of the oxygen fuel mode. Among other things, this property can be added by providing a method of supplying an oxidant into the combustion zone 3 whose oxygen content is higher than the oxygen content of air. Preferably, the oxygen has an oxygen concentration of at least 25 volume percent, more preferably at least 90 volume percent. A preferred way of carrying out this supply is shown in FIG. 2, which shows an oxidant lance 14 disposed in the air passage 5. The oxidant lance 14 is supplied by a suitable device for supplying an oxidant, indicated by reference numeral 15 in FIG. 2, which device controls the flow rate of the oxidant to and through the lance 14. Controllable, and controllably control whether or not to allow the oxidant to flow into and through the oxidant lance 14.

본 발명은, 산소 연료 연소 모드에서 연소되는 연료가 공기 연료 연소 모드에서 연소되는 연료와 동일하도록 작동될 수 있다. 이러한 경우에, 연료는 연료 통로 (4)를 통해 공급될 수 있다. 대안적으로는, 예컨대 산소 연료 연소 모드에서 연소되는 연료가 공기 연료 연소 모드에서 연소되는 연료와 상이하거나 또는 산소 연료 연소 모드에 공급되는 연료가 보다 높은 유속으로 공급되어야 하는 경우, 산소 연료 연소용 연료는 제2 연료 도관을 통해 공급된다. 이러한 하나의 제2 연료 도관이 도 2에서 연료 랜스 (11)로서 나타내져 있으며, 이것은 연료 랜스 (11)의 단부로부터 공급되는 연료의 연소 시 형성된 화염이 잘 지지되어 연소 구역 (3)으로 연장되는 연료 통로 (4)의 개구부에 랜스 (11)의 오리피스가 충분히 가깝도록 연료 통로 (4) 내에 배치된다. 연료는 도 2에 참조 부호 (12)로서 나타내진 공급원으로부터 연료 랜스 (11)로 공급되고, 상기 공급원은 또한 연료 랜스 (11)로의 및 연료 랜스 (11)을 통한 연료의 유속을 제어하며 연료가 연료 랜스 (11)로 및 연료 랜스 (11)를 통해 흐를 수 있을 지 없을 지를 제어할 뿐만 아니라 연료 랜스 (11) 및 연료 통로 (4)를 통한 연료 흐름의 비를 제어한다.The invention can be operated such that the fuel combusted in the oxy fuel combustion mode is the same as the fuel combusted in the air fuel combustion mode. In this case, fuel can be supplied through the fuel passage 4. Alternatively, the fuel for oxyfuel combustion, for example, when the fuel combusted in the oxyfuel combustion mode is different from the fuel combusted in the air fuel combustion mode or the fuel supplied to the oxyfuel combustion mode must be supplied at a higher flow rate. Is supplied through the second fuel conduit. One such second fuel conduit is shown in FIG. 2 as fuel lance 11, which is well supported by the flame formed upon combustion of the fuel supplied from the end of the fuel lance 11 and extends into the combustion zone 3. It is arranged in the fuel passage 4 so that the orifice of the lance 11 is sufficiently close to the opening of the fuel passage 4. The fuel is supplied to the fuel lance 11 from the source indicated by reference numeral 12 in FIG. 2, which also controls the flow rate of the fuel to and through the fuel lance 11 and that the fuel is It not only controls whether it can flow to and through the fuel lance 11, but also controls the ratio of fuel flow through the fuel lance 11 and the fuel passage 4.

하기에 추가로 기재된 바와 같이, 산소 연료 연소 모드에서, 연료 유량 및 산화제 유량의 상대적인 운동량을 조절할 필요가 있다. 산화제 도관이 버너 내에 있는 대부분의 경우에서, 필수적인 보다 높은 속도로 연소 구역 (3)으로 연료를 공급할 수 있는 제2 연료 도관이 필요할 것이다. 로에서의 연소로부터의 NOx 형성이 문제가 되지 않으면, 기존의 연료 도관을 본원에 기재된 산화제 도관과 함께 사용할 수 있다. NOx 형성이 문제가 되는 경우, 제2 연료 도관은 (크기가 적합한 경우) 공기 연료 버너의 연료 도관을 통해 또는 연소 공기 도관에 이르는 구멍을 통해 공기 연료 버너 내에 통합되거나 또는 도 5에 나타낸 바와 같이 로의 벽의 구멍을 통해 버너 외부에서 통합될 수 있다.As further described below, in the oxy fuel combustion mode, it is necessary to adjust the relative momentum of the fuel flow rate and the oxidant flow rate. In most cases where an oxidant conduit is in the burner, a second fuel conduit will be needed that can fuel the combustion zone 3 at the higher rate necessary. If NO x formation from combustion in the furnace is not a problem, existing fuel conduits can be used with the oxidant conduits described herein. If NO x formation is a problem, the second fuel conduit (if appropriate) is incorporated into the air fuel burner through the fuel conduit of the air fuel burner or through a hole leading to the combustion air conduit or as shown in FIG. 5. It can be integrated outside the burner through holes in the walls of the furnace.

도 3은 로 인클러저 내부에서 본, 도 2에 도시된 버너의 정면도이다. 연료 랜스 (11)이 연료 통로 (4) 내에 위치하고 있고, 산화제 랜스 (14)가 공기 통로 (5) 내에 위치하고 있는 것을 볼 수 있다.3 is a front view of the burner shown in FIG. 2 seen from inside the furnace enclosure. It can be seen that the fuel lance 11 is located in the fuel passage 4 and the oxidant lance 14 is located in the air passage 5.

본 발명의 동일한 목적을 성취하는 다른 실시양태가 또한 사용될 수 있다. 사실상, 공기 연료 버너의 구성에 따라서, 그리고 버너 외부 인접 영역에서의 사용가능한 공간에 따라서, 제조 및 작동의 용이성을 위해서 다른 구성이 바람직할 수 있다.Other embodiments that achieve the same object of the present invention can also be used. In fact, depending on the configuration of the air fuel burner, and depending on the space available in the adjacent area outside the burner, other configurations may be desirable for ease of manufacture and operation.

도 4에는 이러한 한 대안적인 실시양태가 도시되어 있으며, 여기에서는, 제2 연료 도관으로서 기능하는 연료 랜스 (11) 및 버너는 도 2 및 3에 기재된 바와 같지만, 산화제는 버너에 인접하지만 버너 외부 (연료 구역 (3)을 향해 개방되어 있는 버너의 외면과 접하는 공간 내부가 아님을 의미함)인 지점으로부터 로 내의 연소 구역 (3)으로 산화제를 방출하는 랜스 (14)를 통해 공급된다. One such alternative embodiment is shown in FIG. 4, where the fuel lance 11 and the burner serving as the second fuel conduit are as described in FIGS. 2 and 3, while the oxidant is adjacent to the burner but outside the burner ( From the point that is not inside the space in contact with the outer surface of the burner which is open towards the fuel zone 3 through the lance 14 which releases the oxidant to the combustion zone 3 in the furnace.

도 5에는 또다른 대안적인 실시양태가 도시되어 있으며, 여기에서는, 산화제는 공기 도관 (5) 내에 위치한 랜스 (14)를 통해 연소 구역으로 공급되며, 제2 연료 도관으로서 기능하는 연료 랜스 (11)은 버너에 인접하지만 버너 외부인 지점으로부터 로 내의 연소 구역 (3)으로 연료를 방출한다.Another alternative embodiment is shown in FIG. 5, in which the oxidant is supplied to the combustion zone via a lance 14 located in the air conduit 5 and serves as a fuel lance 11 serving as a second fuel conduit. Discharges fuel from the point adjacent the burner but outside the burner to the combustion zone 3 in the furnace.

도 6에는 또다른 대안적인 실시양태가 도시되어 있으며, 여기에서는, 산화제 랜스 (14) 및 제2 연료 도관으로 기능하는 랜스 (11)이 공기 도관 (5) 내에 위치한다.Another alternative embodiment is shown in FIG. 6, wherein a lance 11, which serves as an oxidant lance 14 and a second fuel conduit, is located in the air conduit 5.

산소 연료 모드의 작동에서 연소 구역 (3)으로 연료가 공급되는 랜스 또는 다른 장치, 및 산소 연료 모드의 작동에서 연소 구역 (3)으로 산화제가 공급되는 랜스 또는 다른 장치는, 하기에 기재된 바와 같이 산화제가 공급되는 산화제 혼합 구역 및 연료가 공급되는 연료 반응 구역이 연소 구역 (3) 내에서 분리되어 있도록 (즉, 서로 물리적으로 이격되어 있도록) 서로에 대해 배열되어 있다. 산소 및 연료의 공급, 및 산소 연료 모드의 작동일 경우의 버너의 작동은 전문이 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제5,076,779호에 개시된 내용에 따라서 수행되어야 한다. 구체적으로는, 연소 구역 (3) 내의 로 가스가 주입된 산화제와 비말동반되거나 혼합되기에 충분한 속도로 산화제를 연소 구역 (3)으로 주입한다. 로 가스는 연소 구역으로 침투되는 주변 가스, 및 산화제 혼합물 및 연료 반응 혼합물로부터의 가스를 포함한다. 일반적으로, 산화제의 속도는 200 feet/초 이상일 것이며, 바람직하게는 250 내지 음속 (70℉에서 1,070 feet/분) 범위 내이다. 산화제의 속도는 충분한 로 가스가 주입된 산화제와 혼합되어 주입된 산화제의 산소 농도를 희석시켜 산화제 농도가 10 부피％ 이하, 바람직하게는 5 부피％ 이하인 산화제 혼합물이 산화제 내에 생성되도록 한다. 순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기가 산화제로 사용되는 경우, 바람직한 낮은 수준으로 산소 농도를 감소시키기 위해서 로 가스의 보다 높은 비말동반이 요구된다. 산화제 제트(jet)로 비말동반된 로 대기는 실질적으로 연료가 존재하지 않기 때문에 이 구역 내에서는 연소 반응이 일어나지 않는다.A lance or other device in which fuel is supplied to the combustion zone 3 in the operation of the oxy fuel mode, and a lance or other device in which the oxidant is supplied to the combustion zone 3 in the operation of the oxy fuel mode, as described below. The oxidant mixing zone to which the fuel is supplied and the fuel reaction zone to which the fuel is supplied are arranged with respect to each other so that they are separated (ie physically spaced from each other) in the combustion zone 3. The supply of oxygen and fuel, and the operation of the burner in the operation of the oxygen fuel mode, should be performed in accordance with the disclosure in US Pat. No. 5,076,779, which is incorporated by reference in its entirety. Specifically, the oxidant is injected into the combustion zone 3 at a speed sufficient to be entrained or mixed with the injected oxidant in the combustion zone 3. The furnace gas includes ambient gas that penetrates into the combustion zone and gases from the oxidant mixture and the fuel reaction mixture. In general, the rate of oxidant will be at least 200 feet / second, preferably in the range of 250 to sound speed (1,070 feet / minute at 70 ° F.). The rate of oxidant is mixed with the oxidant with sufficient furnace gas to dilute the oxygen concentration of the injected oxidant such that an oxidant mixture is produced in the oxidant with an oxidant concentration of 10 vol% or less, preferably 5 vol% or less. When pure oxygen or oxygen rich air is used as the oxidant, higher droplet entrainment of the furnace gas is required to reduce the oxygen concentration to the desired low level. The furnace atmosphere entrained by the oxidant jet is substantially free of fuel and therefore no combustion reaction occurs in this zone.

산화제 혼합 구역으로 공급되는 산화제 스트림의 높은 속도에 의해서 발생되는 난류 또는 흡입 효과로 인해서 로 가스는 산화제와 혼합되거나 산화제 내에 비말동반된다. 주입된 산화제에 존재하는 것보다 상당히 낮은 농도의 산소를 함유하는 생성된 산화제 혼합물이 산화제 혼합 구역으로부터 흘러 연소 구역 (3) 내부의 대기의 일부를 형성한다. 즉, 산화제 혼합물이 연소 구역 (3)에 부가적인 로 가스를 제공한다.Due to the turbulence or inhalation effects caused by the high velocity of the oxidant stream fed to the oxidant mixing zone, the furnace gas is mixed with or entrained in the oxidant. The resulting oxidant mixture, which contains significantly lower concentrations of oxygen than is present in the injected oxidant, flows out of the oxidant mixing zone to form part of the atmosphere inside the combustion zone 3. That is, the oxidant mixture provides additional furnace gas to the combustion zone 3.

본 발명의 산소 연료 모드의 작동 동안 연료가 연소 구역 (3)으로 주입될 경우, 연료 스트림 주입으로 인한 난류로 인해서 연소 구역 (3) 내의 대기로부터의 로 가스가 연료 스트림으로 흐르거나 연료 스트림과 혼합되며, 로 가스 내의 산소는 연료 반응 구역에서 연료와 함께 연소된다. 공기 도관 (5)를 통해 이송된 공기의 양 및 연료 랜스 (11)의 상대적인 위치에 따라서, 소량의 연료가, 주 연소 구역 (3) 전의 로의 연소 구역에서 공기 도관 (5)를 통해 공급된 공기와 반응할 수 있다.When fuel is injected into the combustion zone 3 during operation of the oxyfuel mode of the invention, the furnace gas from the atmosphere in the combustion zone 3 flows into or mixes with the fuel stream due to turbulence due to fuel stream injection. Oxygen in the furnace gas is combusted with fuel in the fuel reaction zone. Depending on the amount of air conveyed through the air conduit 5 and the relative position of the fuel lance 11, a small amount of fuel is supplied through the air conduit 5 in the combustion zone of the furnace before the main combustion zone 3. Can react with

1400℉ 미만의 온도는 화염 불안정성을 유발하기 때문에, 연소 구역 (3) 내의 온도는 1400℉를 초과해야 한다. 로 가스의 온도가 연료 및 산소의 자동 발화 온도를 초과하기 때문에 연료는 자발적으로 로 가스 내의 산소 분자와 반응한다. 그러나, 산소 농도가 비교적 낮기 때문에, 연료 구역 내의 다량의 비반응성 분자, 예컨대 이산화탄소, 수증기 및 질소 분자의 존재로 인해서 화염 온도는 상대적으로 낮게 유지된다. 연료 반응 구역에서 이러한 조건 하에서의 연소는 연소 열 및 연소 반응 생성물, 예컨대 이산화탄소 및 수증기를 생성하지만 질소 산화물은 거의 생성하지 않는다. 생성된 질소 산화물의 실제 양은 각각의 특정 상황에 따라 달라지며, 로 가스 온도, 연소 구역에서의 질소 농도 및 체류 시간과 같은 인자에 좌우될 것이다.Since temperatures below 1400 ° F. cause flame instability, the temperature in the combustion zone 3 should exceed 1400 ° F. Since the temperature of the furnace gas exceeds the autoignition temperatures of the fuel and oxygen, the fuel spontaneously reacts with the oxygen molecules in the furnace gas. However, because the oxygen concentration is relatively low, the flame temperature is kept relatively low due to the presence of large amounts of unreactive molecules such as carbon dioxide, water vapor and nitrogen molecules in the fuel zone. Combustion under these conditions in the fuel reaction zone produces combustion heat and combustion reaction products such as carbon dioxide and water vapor but little nitrogen oxides. The actual amount of nitrogen oxides produced will depend on the particular situation and will depend on such factors as furnace gas temperature, nitrogen concentration in the combustion zone and residence time.

연소 반응 생성물을 포함하는 생성된 연료 혼합물이 연료 반응 혼합물로부터 흘러 연소 구역 (3) 내의 대기의 일부를 형성하여 연소 구역에 부가적인 로 가스를 제공한다. 연료 반응 구역 내에서, 연료는 실질적으로 완전히 연소되어, 연소되지 않거나 불완전하게 연소되는 연료가 연료 반응 구역 외부의 연소 구역에 유의한 양으로 존재하지 않는다.The resulting fuel mixture comprising the combustion reaction product flows out of the fuel reaction mixture to form part of the atmosphere in the combustion zone 3 to provide additional furnace gas to the combustion zone. Within the fuel reaction zone, the fuel is substantially completely burned such that no unburned or incompletely burned fuel is present in a significant amount in the combustion zone outside the fuel reaction zone.

본 발명의 산소 연료 연소 모드의 실시에서, 산화제 혼합 구역 및 연료 반응 구역이 연소 구역 (3) 내부에서 서로 분리 (또는 격리)되어 있는 것이 중요하다. 이러한 방식에서, 연소는 질소 산화물 ("NOx")의 형성을 감소시키는 조건하에서 그리고 연료 반응 구역으로 근본적으로 제한된다. 이러한 연소 모드의 다양한 단계가 순차적으로 기재되어 있지만, 당업자는 이러한 방법의 단계가 동시에 및 연속적으로 수행됨을 인식할 것이다. In the practice of the oxygen fuel combustion mode of the present invention, it is important that the oxidant mixing zone and the fuel reaction zone are separated (or isolated) from each other within the combustion zone 3. In this way, combustion is fundamentally restricted to fuel reaction zones and under conditions that reduce the formation of nitrogen oxides (“NO x ”). While various steps of this combustion mode are described sequentially, those skilled in the art will recognize that the steps of this method are performed simultaneously and sequentially.

산화제 혼합 구역 및 연료 반응 구역은, 산화제 혼합 구역 내에서의 산화제의 필수적인 희석 및 연료 반응 구역 내에서의 연료의 필수적인 실질적으로 완전한 연소 전에, 이들의 통합 및 겹침을 피하도록, 연료 및 산화제의 주입 지점 (즉, 예를 들어 랜스 (11) 및 (14)의 단부)을 위치시키고 이들의 주입 방향을 배열함으로써 목적하는 대로 분리되게 유지될 수 있다.The oxidant mixing zone and the fuel reaction zone are injection points of fuel and oxidant to avoid integration and overlap of them before the necessary dilution of the oxidants in the oxidant mixing zone and the essential substantially complete combustion of the fuel in the fuel reaction zone. (I.e., ends of the lances 11 and 14) and by arranging their injection directions, they can be kept separate as desired.

산화제 혼합 구역 및 연료 반응 구역 외부의 연소 구역 대기가 실질적으로 균일하도록, 연소 구역 (3) 내에서 충분한 혼합을 성취하는 방식으로 연료 및 산화제가 연소 구역 (3)으로 공급된다. 특히 바람직한 실시양태에서, 연료 및 산화제는 연소 구역 (3) 내의 로 가스의 재순환 패턴을 증진시키는 방식으로 연소 구역 (3)으로 주입된다. 이러한 재순환 패턴은 연소 구역 (3) 내에서의 개선된 온도 분포 및 가스 균일성에 기여하고 산화제 혼합 구역 및 연료 반응 구역 내에서의 혼합을 개선시켜, 보다 온화한 연소 및 NOx 형성의 지연을 유발한다. 연소 구역 (3) 내에서의 최적의 로 가스 재순환으로, 연소 구역으로부터 취출된 배기 가스의 조성은 산화제 혼합 구역 및 연료 반응 구역 외부의 연소 구역 (3) 내의 지점에서의 대기의 조성과 실질적으로 동일하다. 이러한 재순환 패턴은 또한 연료 반응 구역 하류의 로 가스가 산화제 스트림으로 비말동반되고, 산화제 혼합 구역 하류의 로 가스가 연료 스트림으로 비말동반되는 것을 증진시킨다.The fuel and oxidant are fed to the combustion zone 3 in such a way as to achieve sufficient mixing in the combustion zone 3 such that the combustion zone atmosphere outside the oxidant mixing zone and the fuel reaction zone is substantially uniform. In a particularly preferred embodiment, the fuel and oxidant are injected into the combustion zone 3 in a manner that enhances the recycle pattern of furnace gas in the combustion zone 3. This recycle pattern contributes to improved temperature distribution and gas uniformity in the combustion zone 3 and improves mixing in the oxidant mixing zone and the fuel reaction zone, leading to milder combustion and delay of NO x formation. With optimal furnace gas recirculation in the combustion zone 3, the composition of the exhaust gases withdrawn from the combustion zone is substantially the same as the composition of the atmosphere at points in the combustion zone 3 outside the oxidant mixing zone and the fuel reaction zone. Do. This recirculation pattern also promotes the furnace gas downstream of the fuel reaction zone being entrained into the oxidant stream and the furnace gas downstream of the oxidant mixing zone entrained into the fuel stream.

본 발명의 산소 연료 연소 모드에서는, 산화제 스트림 및 연료 스트림을 고속으로, 산화제 혼합 구역 및 연료 반응 구역이 겹치지 않도록 서로 이격되게 공급하는 것이 특히 바람직하다. 바람직하게는, 도 3 내지 6에 도시된 실시양태에서와 같이 비교적 가까이에서 주입되는 경우, 연료 스트림 운동량 유속 대 산화제 스트림 운동량 유속의 비는 1:5 내지 5:1 범위 이내여야 한다.In the oxyfuel combustion mode of the present invention, it is particularly preferred to feed the oxidant stream and the fuel stream at high speed, spaced apart from one another such that the oxidant mixing zone and the fuel reaction zone do not overlap. Preferably, the ratio of fuel stream momentum flow rate to oxidant stream momentum flow rate should be within the range of 1: 5 to 5: 1 when injected relatively close as in the embodiments shown in FIGS.

도 7 및 8에는 실시될 수 있는 산소 연료 모드의 연소의 두 실시양태가 예시되어 있다. 문자 "O"는 산화제 혼합 구역을 나타내며 문자 "F"는 연료 혼합 구역을 나타낸다. 산화제 혼합 구역 "O"로 향하는 화살표는 산화제 혼합 구역을 향해 산화제 혼합 구역으로 취입되는 로 가스를 도시하며, 연료 반응 구역 "F"로 향하는 화살표는 연료 반응 구역을 향해 연료 반응 구역으로 흐르는 로 가스를 도시한다.7 and 8 illustrate two embodiments of combustion in an oxy fuel mode that can be implemented. The letter "O" represents the oxidant mixing zone and the letter "F" represents the fuel mixing zone. The arrow directed to the oxidant mixing zone "O" shows the furnace gas blown into the oxidant mixing zone towards the oxidant mixing zone, and the arrow directed to the fuel reaction zone "F" directs the furnace gas flowing into the fuel reaction zone towards the fuel reaction zone. Illustrated.

공기 연료 버너를 공기 연료 연소 및 산소 연료 연소를 선택적으로 수행할 수 있는 버너로 개작하는데 있어, 작동자가 동일한 버너에서 공기 연료 연소 모드 및 산소 연료 연소 모드를 제어가능하게 서로 전환할 수 있도록 적합한 제어기를 제공하는 것이 도움이 된다. 이러한 특성을 제공하기 위해서는, 공기 통로를 통한 공기의 흐름을 제어가능하게 최소화하거나 제한적으로 차단하거나 소통시킬 수 있고, 산화제를 연소 구역 (3)으로 공급하는 산화제 랜스 또는 다른 장치를 통한 산화제의 흐름을 제어가능하게 차단하거나 소통시킬 수 있는 제어기가 필요하다. 바람직하게는, 제어기는 또한 각각의 도관을 통한 연소 공기의 유속 및 산화제의 유속을 조절할 수 있게 한다. 이의 가장 간단한 모드에서, 제어 메커니즘은 단순하게는 연소 구역 (3)으로의 산화제의 흐름을 제어하는 조절 밸브, 및 버너의 공기 통로로의 공기의 흐름을 제어하는 조절 밸브를 포함할 수 있다. 대부분의 실시양태에서, 이러한 나머지 흐름이 소통될 경우, 이러한 한 흐름을 완전히 차단하는 것이 바람직할 것이다. 전형적으로는, 시판되는 산소 공급 장비는 (안전을 위한) 이중 차단 밸브, 유동 측정 장치, 압력 스위치 및 이러한 제어 수준을 용이하게 할 수 있는 다른 장치가 구비되어 있다.In adapting the air fuel burner to a burner capable of selectively performing air fuel combustion and oxy fuel combustion, a suitable controller is provided to enable the operator to controllably switch between the air fuel combustion mode and the oxy fuel combustion mode in the same burner. It is helpful to provide. In order to provide this characteristic, the flow of air through the air passages can be controllably minimized or limited blocked or communicated, and the flow of oxidant through an oxidant lance or other device that supplies the oxidant to the combustion zone (3). There is a need for a controller that can controllably block or communicate. Preferably, the controller also makes it possible to adjust the flow rate of the combustion air and the flow rate of the oxidant through each conduit. In its simplest mode, the control mechanism may simply comprise a control valve which controls the flow of oxidant to the combustion zone 3 and a control valve which controls the flow of air into the air passage of the burner. In most embodiments, it will be desirable to completely block one such flow if these remaining flows are communicated. Typically, commercial oxygen supply equipment is equipped with a double shut-off valve (for safety), a flow measurement device, a pressure switch and other devices that can facilitate this level of control.

또한, 연소가 공기 연료든지 산소 연료든지 간에 동일한 연료가 사용되는 실시양태에서, 버너를 통한 연소 구역 (3)으로의 연료의 유속을 조절하기 위한 제어기가 이미 존재하는 한, 부가적인 제어기가 제공될 필요는 없다. 그러나, 연소가 공기 연료인지 산소 연료인지에 따라서 상이한 연료, 또는 상이한 연료 공급 도관이 제공되는 실시양태에서는, 작동자가 산소 연료 모드가 작동되는 경우 공기 연료 연소와 관련된 연료의 흐름을 차단하고, 공기 연료 연소 모드가 작동되는 경우 산소 연료 연소와 관련된 연료의 흐름을 차단하기 위해서 제어기가 제공되어야 한다. 그러나, 공기 연료 모드 및 산소 연료 모드에서 동일한 연료가 연소되는 경우라 할지라도, 산소 연료 모드가 통상적으로 보다 높은 속도의 연료 유속을 필요로 한다. 따라서, 공기 연료 연소용 공기 연료 버너에 연료를 공급하기 위한 연료 도관에 연료를 공급하기 위한 곳에 존재하는 연료 이송 및 계량 시스템으로부터 공급되는 연료 (예를 들어, 전형적으로는, 저속의 연료 공급)는 산소 연료 연소용 연료를 공급하기 위해 사용되는 제2 연료 도관으로 (즉, 버너로, 또는 도관 (11)로 또는 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 분리된 개구부 (11)로) 전환된다. 이것은 기존 연료 공급 및 계량 시스템이 유지되며 도관들 사이에서 간단하게 전환되는 이점을 제공한다.Furthermore, in embodiments where the same fuel is used, whether combustion is an air fuel or an oxygen fuel, additional controllers may be provided as long as there is already a controller for adjusting the flow rate of fuel through the burner to the combustion zone 3. There is no need. However, in embodiments in which different fuels or different fuel supply conduits are provided depending on whether the combustion is air fuel or oxy fuel, the operator blocks the flow of fuel associated with air fuel combustion when the oxy fuel mode is activated and the air fuel A controller must be provided to block the flow of fuel associated with oxy fuel combustion when the combustion mode is activated. However, even if the same fuel is burned in the air fuel mode and the oxy fuel mode, the oxygen fuel mode typically requires a higher velocity fuel flow rate. Thus, fuel (eg, typically low speed fuel supply) supplied from a fuel transport and metering system that is present for fueling a fuel conduit for fueling an air fuel burner for combustion of air fuel To a second fuel conduit (i.e. burner, or to conduit 11 or to a separate opening 11 as shown in FIG. 5, for example) used for supplying fuel for oxy-fuel combustion. This provides the advantage that existing fuel supply and metering systems are maintained and are simply switched between conduits.

산화제가 공급되고 연소되는 산소 연료 모드에서 조차, 제어기는 바람직하게는 공기 도관을 통한 공기의 기본 흐름을 허용한다. 제어기는, 작동자가 바람직한 연소 조건이 성취될 때까지 산화제 유속 대 공기 유속의 비를 점차적으로 제어가능하게 증가시킬 수 있게 한다. Even in the oxygen fuel mode where the oxidant is supplied and combusted, the controller preferably allows the basic flow of air through the air conduit. The controller allows the operator to gradually controllably increase the ratio of oxidant flow rate to air flow rate until the desired combustion conditions are achieved.

공기 연료 버너가 본원에서 기재된 바와 같이 설비되어 있는 경우, 동일한 버너에서 산소 연료 연소 및 공기 연료 연소를 제어가능하게 수행할 수 있게 하며, 동일한 버너에서 공기 연료 연소 및 산소 연료 연소 사이에서 목적하는 대로 제어가능하게 변환할 수 있게 하는 특성을 제공하며, 생성된 장치 및 이의 특성은 작동자에게 몇가지 유의한 이점을 제공한다. 이러한 한 이점은 에너지 효율이 개선될 수 있다는 것이다. 즉, 소정의 양의 로 출력을 위해 소모되는 연료가 개선되고, 연소되는 산화제 내의 산소의 비용을 고려할 지라도, 연료 비용이 감소될 수 있다. 또다른 이점은 소정의 단위 시간 당 로 출력량 (예컨대, 재가열되는 강철의 양) 견지에서의 생산성이 개선된다는 것이다. 본원에 기재된 바와 같이 갱신 전의 로의 특징에 따라서, 이러한 개선점은, 공기에 비해 산소 함유량이 높은 산화제를 사용하는 연소가 공기 연료 연소 모드에서 공급될 수 있는 연소 공기의 양에 대한 로의 제한을 극복할 수 있다는 점에 기인할 수 있고/있거나 배기관(flue)을 통해 방출되어야 하는 배기 가스의 부피 감소 (이러한 배기 가스가 공기 연료 연소에서 발생하는 배기 가스보다 적은 양의 질소를 함유할 것이기 때문임)에 기인할 수 있다.When an air fuel burner is equipped as described herein, it enables controllable performance of oxy fuel combustion and air fuel combustion in the same burner, and control as desired between air fuel combustion and oxy fuel combustion in the same burner. It provides a property that makes it possible to convert, and the device produced and its properties provide several significant advantages for the operator. One such advantage is that energy efficiency can be improved. That is, the fuel consumed for a given amount of furnace output is improved, and fuel cost can be reduced, even considering the cost of oxygen in the oxidant to be burned. Another advantage is that the productivity in terms of furnace output (eg the amount of steel to be reheated) per given unit time is improved. Depending on the characteristics of the furnace prior to renewal as described herein, this improvement may overcome the furnace limitation on the amount of combustion air that combustion using an oxidant having a higher oxygen content relative to air can be supplied in the air fuel combustion mode. And / or due to a decrease in the volume of exhaust gases that must be released through the flue (because these exhaust gases will contain less nitrogen than the emissions from air fuel combustion). can do.

Claims (30)

(a) 공기가 공기 도관을 통해 공급되고 버너에서 연소 구역 내에서 연소될 연료가 로(furnace)의 외부로부터 버너 연료 도관을 통해 공급되는, 로의 벽을 통과하는 하나 이상의 버너를 갖고 연소 구역을 둘러싼 로,(a) surrounding the combustion zone with one or more burners passing through the walls of the furnace, through which air is supplied through the air conduit and fuel to be burned in the combustion zone in the burner is supplied through the burner fuel conduit from the outside of the furnace; in, (b) 로의 외부로부터 로로 산화제를 공급할 수 있는 산화제 도관, 및(b) an oxidant conduit capable of supplying oxidant to the furnace from outside the furnace, and (c) 공기 도관을 통한 공기의 흐름 및 산화제 도관을 통한 산화제의 흐름을 조절하여 공기 흐름 대 산화제 흐름의 비를 제어할 수 있는 제어 수단을 포함하며, (c) control means for controlling the ratio of air flow to oxidant flow by regulating the flow of air through the air conduit and the flow of oxidant through the oxidant conduit, 여기서, 산화제 도관 및 버너 연료 도관은, 산화제 도관이 연소 구역 내의 산화제 혼합 구역으로 산화제를 공급하고 버너 연료 도관이 산화제 혼합 구역과 분리된 연소 구역 내의 연료 반응 구역으로 연료를 공급하도록 서로에 대해 배열되어 있는 연소 장치.Wherein the oxidant conduit and burner fuel conduit are arranged relative to each other such that the oxidant conduit supplies the oxidant to the oxidant mixing zone in the combustion zone and the burner fuel conduit supplies fuel to the fuel reaction zone in the combustion zone separate from the oxidant mixing zone. Combustion device. 제1항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부로부터 로로 산화제를 공급하는 연소 장치.The combustion apparatus of claim 1, wherein the oxidant conduit supplies the oxidant from the interior of the burner to the furnace. 제1항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 산화제를 공급하는 연소 장치.The combustion apparatus of claim 1, wherein the oxidant conduit supplies the oxidant to the furnace from an opening that is not inside the burner. 제1항에 있어서, 제2 연료 도관을 더 포함하며, 연소 구역 내에서 연소될 연 료가 제2 연료 도관을 통해 로 외부로부터 공급되는 연소 장치.The combustion apparatus of claim 1, further comprising a second fuel conduit, wherein fuel to be combusted in the combustion zone is supplied from outside the furnace via the second fuel conduit. 제4항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부로부터 로로 산화제를 공급하는 연소 장치.5. Combustion apparatus according to claim 4, wherein the oxidant conduit supplies the oxidant from inside the burner to the furnace. 제5항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부로부터 로로 연료를 공급하는 연소 장치.6. Combustion apparatus according to claim 5, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from inside the burner. 제5항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 연료를 공급하는 연소 장치. 6. Combustion apparatus according to claim 5, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from an opening that is not inside the burner. 제4항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 산화제를 공급하는 연소 장치.5. Combustion apparatus according to claim 4, wherein the oxidant conduit supplies the oxidant to the furnace from an opening that is not inside the burner. 제8항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부로부터 로로 연료를 공급하는 연소 장치.The combustion apparatus of claim 8, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from within the burner. 제8항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 연료를 공급하는 연소 장치.The combustion apparatus of claim 8, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from an opening that is not inside the burner. (a) 공기가 공기 도관을 통해 공급되고 버너에서 연소 구역 내에서 연소될 연료가 버너 연료 도관을 통해 공급되는 버너,(a) a burner in which air is supplied through the air conduit and fuel to be combusted in the combustion zone at the burner is supplied through the burner fuel conduit, (b) 버너로 산화제를 공급할 수 있는 산화제 도관, 및(b) an oxidant conduit capable of supplying an oxidant to the burner, and (c) 공기 도관을 통한 공기의 흐름 및 산화제 도관을 통한 산화제의 흐름을 조절하여 공기 흐름 대 산화제 흐름의 비를 제어할 수 있는 제어 수단을 포함하며, (c) control means for controlling the ratio of air flow to oxidant flow by regulating the flow of air through the air conduit and the flow of oxidant through the oxidant conduit, 여기서, 산화제 도관 및 버너 연료 도관은, 산화제 도관이 연소 구역 내의 산화제 혼합 구역으로 산화제를 공급하고 버너 연료 도관이 산화제 혼합 구역과 분리된 연소 구역 내의 연료 반응 구역으로 연료를 공급하도록 서로에 대해 배열되어 있는 버너 장치.Wherein the oxidant conduit and burner fuel conduit are arranged relative to each other such that the oxidant conduit supplies the oxidant to the oxidant mixing zone in the combustion zone and the burner fuel conduit supplies fuel to the fuel reaction zone in the combustion zone separate from the oxidant mixing zone. Burner device. 제11항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부로부터 로로 산화제를 공급하는 버너 장치.12. The burner device of claim 11, wherein the oxidant conduit supplies the oxidant from the interior of the burner to the furnace. 제11항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 산화제를 공급하는 버너 장치.12. The burner apparatus of claim 11, wherein the oxidant conduit supplies the oxidant to the furnace from an opening that is not inside the burner. 제11항에 있어서, 제2 연료 도관을 더 포함하며, 버너에서 연소될 연료가 제2 연료 도관을 통해 공급되는 버너 장치.12. The burner device of claim 11, further comprising a second fuel conduit, wherein fuel to be combusted in the burner is supplied through the second fuel conduit. 제14항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부로부터 로로 산화제를 공급하는 버너 장치. 15. The burner device of claim 14, wherein the oxidant conduit supplies the oxidant from the interior of the burner to the furnace. 제15항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부로부터 로로 연료를 공급하는 버너 장치. 16. The burner device of claim 15, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from within the burner. 제15항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 연료를 공급하는 버너 장치.The burner device of claim 15, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from an opening that is not inside the burner. 제14항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 산화제를 공급하는 버너 장치.15. The burner apparatus of claim 14 wherein the oxidant conduit feeds the oxidant to the furnace from an opening that is not inside the burner. 제18항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부로부터 로로 연료를 공급하는 버너 장치.19. The burner device of claim 18, wherein the second fuel conduit supplies fuel from within the burner to the furnace. 제18항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 연료를 공급하는 버너 장치.19. The burner device of claim 18, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from an opening that is not inside the burner. (a) 공기가 공기 도관을 통해 공급되고 버너에서 연소 구역 내에서 연소될 연료가 로의 외부로부터 버너 연료 도관을 통해 공급되는, 로의 벽을 통과하는 하나 이상의 버너를 갖고 연소 구역을 둘러싼 로를 제공하고,(a) providing a furnace surrounding the combustion zone with one or more burners passing through the walls of the furnace, through which air is supplied through the air conduit and fuel to be combusted in the combustion zone at the burner is supplied from the outside of the furnace through the burner fuel conduit; , (b) 로의 외부로부터 로로 산화제를 공급할 수 있는 산화제 도관을 제공하고,(b) providing an oxidant conduit capable of supplying oxidant to the furnace from outside the furnace, (c) 공기 도관을 통한 공기의 흐름 및 산화제 도관을 통한 산화제의 흐름을 조절하여 공기 흐름 대 산화제 흐름의 비를 제어할 수 있는 제어 수단을 제공하고,(c) provide control means for controlling the ratio of air flow to oxidant flow by regulating the flow of air through the air conduit and the flow of oxidant through the oxidant conduit, (d) 산화제 도관이 연소 구역 내의 산화제 혼합 구역으로 산화제를 공급하고 버너 연료 도관이 산화제 혼합 구역과 분리된 연소 구역 내의 연료 반응 구역으로 연료를 공급하도록, 버너 연료 도관에 대해 산화제 도관을 배열시키는 것을 포함하는, 공기 발화 로의 갱신 방법.(d) arranging the oxidant conduit relative to the burner fuel conduit such that the oxidant conduit supplies oxidant to the oxidant mixing zone in the combustion zone and the burner fuel conduit supplies fuel to the fuel reaction zone in the combustion zone separate from the oxidant mixing zone. Update method to air ignition furnace to include. 제21항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부로부터 로로 산화제를 공급하는 방법. 22. The method of claim 21 wherein the oxidant conduit feeds the oxidant from the interior of the burner to the furnace. 제21항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 산화제를 공급하는 방법.22. The method of claim 21 wherein the oxidant conduit feeds the oxidant into the furnace from an opening that is not inside the burner. (a) 공기가 공기 도관을 통해 공급되고 버너에서 연소 구역 내에서 연소될 연료가 로의 외부로부터 버너 연료 도관을 통해 공급되는, 로의 벽을 통과하는 하나 이상의 버너를 갖고 연소 구역을 둘러싼 로를 제공하고,(a) providing a furnace surrounding the combustion zone with one or more burners passing through the walls of the furnace, through which air is supplied through the air conduit and fuel to be combusted in the combustion zone at the burner is supplied from the outside of the furnace through the burner fuel conduit; , (b) 로의 외부로부터 로로 산화제를 공급할 수 있는 산화제 도관을 제공하고,(b) providing an oxidant conduit capable of supplying oxidant to the furnace from outside the furnace, (c) 공기 도관을 통한 공기의 흐름 및 산화제 도관을 통한 산화제의 흐름을 조절하여 공기 흐름 대 산화제 흐름의 비를 제어할 수 있는 제어 수단을 제공하고,(c) provide control means for controlling the ratio of air flow to oxidant flow by regulating the flow of air through the air conduit and the flow of oxidant through the oxidant conduit, (d) 연소 구역 내에서 연소될 연료를 로의 외부로부터 공급하는 제2 연료 도관을 제공하고,(d) providing a second fuel conduit for supplying fuel to be combusted in the combustion zone from outside of the furnace, (e) 산화제 도관이 연소 구역 내의 산화제 혼합 구역으로 산화제를 공급하고 버너 연료 도관이 산화제 혼합 구역과 분리된 연소 구역 내의 연료 반응 구역으로 연료를 공급하도록, 버너 연료 도관에 대해 산화제 도관을 배열시키는 것을 포함하는, 공기 발화 로의 갱신 방법.(e) arranging the oxidant conduit relative to the burner fuel conduit such that the oxidant conduit supplies the oxidant to the oxidant mixing zone in the combustion zone and the burner fuel conduit supplies fuel to the fuel reaction zone in the combustion zone separate from the oxidant mixing zone. Update method to air ignition furnace to include. 제24항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부로부터 롤로 산화제를 공급하는 방법.The method of claim 24, wherein the oxidant conduit feeds the oxidant from the interior of the burner to the roll. 제25항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부로부터 로로 연료를 공급하는 방법.The method of claim 25, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from within the burner. 제25항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 연료를 공급하는 방법.The method of claim 25, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from an opening that is not inside the burner. 제24항에 있어서, 산화제 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 산화제를 공급하는 방법. The method of claim 24, wherein the oxidant conduit feeds the oxidant into the furnace from an opening that is not inside the burner. 제28항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부로부터 로로 연료를 공급하는 방법. The method of claim 28, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from within the burner. 제28항에 있어서, 제2 연료 도관이 버너 내부가 아닌 개구부로부터 로로 연료를 공급하는 방법.The method of claim 28, wherein the second fuel conduit supplies fuel to the furnace from an opening that is not inside the burner.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014168383A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 국민대학교산학협력단 Flameless combustion industrial furnace using reverse air injection technique, reverse gas recirculation system, and fuel cell system applying catalyst-free fuel reformer using high-speed reverse air injection technique
KR101879895B1 (en) * 2011-02-22 2018-07-18 린데 악티엔게젤샤프트 Apparatus and method for heating a blast furnace stove

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1889816A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-20 Rockwool International A/S Process and apparatus for making mineral fibres
DE102006060869A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 Khd Humboldt Wedag Gmbh Method for controlling the operation of a rotary kiln burner
FR2915989B1 (en) * 2007-05-10 2011-05-20 Saint Gobain Emballage LOW NOX MIXED INJECTOR
US9651253B2 (en) * 2007-05-15 2017-05-16 Doosan Power Systems Americas, Llc Combustion apparatus
FR2927327B1 (en) * 2008-02-08 2010-11-19 Saint Gobain FURNACE LOW NOX WITH HIGH HEAT TRANSFER
EP2267368B1 (en) * 2008-03-06 2016-11-16 IHI Corporation Oxygen combustion boiler
SE532338C2 (en) * 2008-04-22 2009-12-15 Aga Ab Method and apparatus for combustion of solid phase fuel
SE533967C2 (en) 2009-03-20 2011-03-15 Aga Ab Process for homogenizing the heat distribution and reducing the amount of NOx in combustion
JP5717754B2 (en) * 2009-11-26 2015-05-13 リンデ アクチエンゲゼルシャフトＬｉｎｄｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ How to heat a blast furnace hot stove
US20120129111A1 (en) * 2010-05-21 2012-05-24 Fives North America Combustion, Inc. Premix for non-gaseous fuel delivery
US8550810B2 (en) * 2010-05-28 2013-10-08 Foster Wheeler North America Corp. Method of controlling a boiler plant during switchover from air-combustion to oxygen-combustion
CN101975394A (en) * 2010-11-10 2011-02-16 郑州锅炉股份有限公司 Engine-boiler integrated tube nest type combustion engine and device thereof for recovering three wastes
DE102010053068A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-06 Linde Ag Method and apparatus for diluted combustion
US9151492B2 (en) * 2011-02-22 2015-10-06 Linde Aktiengesellschaft Heating apparatus
PL2527772T3 (en) * 2011-05-25 2018-04-30 Linde Aktiengesellschaft Heating apparatus
EP2821699A1 (en) * 2013-07-02 2015-01-07 Haldor Topsøe A/S Mixing of recycle gas with fuel gas to a burner
DE102014103812A1 (en) 2014-03-20 2015-09-24 Webasto SE Evaporator burner for a mobile liquid fueled heater
DE102014103817B4 (en) * 2014-03-20 2018-07-19 Webasto SE Evaporator burner for a mobile liquid fueled heater
DE102014103815B4 (en) 2014-03-20 2018-07-19 Webasto SE evaporative burner
DE102014103813A1 (en) 2014-03-20 2015-09-24 Webasto SE Evaporator burner assembly for a mobile liquid fueled heater
EP2993397A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-09 Linde Aktiengesellschaft Low-NOx-burner
KR102211258B1 (en) * 2016-07-26 2021-02-02 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Supporting Burner for Electric Furnace
CN106277718B (en) * 2016-08-19 2019-03-15 巨石集团有限公司 A kind of glass fibre tank furnace glass metal channel heating means
JP6592025B2 (en) * 2017-03-13 2019-10-16 大陽日酸株式会社 Method and apparatus for heating object to be heated
EP3604925B1 (en) * 2017-03-27 2022-05-11 JFE Steel Corporation Heating device and heating method
JP2019039590A (en) * 2017-08-24 2019-03-14 トヨタ自動車株式会社 Nozzle for hydrogen gas combustion
US11060792B2 (en) 2018-03-23 2021-07-13 Air Products And Chemicals, Inc. Oxy-fuel combustion system and method for melting a pelleted charge material
KR102350720B1 (en) * 2018-09-26 2022-01-13 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 Burner device for cement kiln and its operation method
CN111121002A (en) * 2018-11-01 2020-05-08 中国科学院工程热物理研究所 Pulverized coal fired boiler with bottom burner and control method thereof
JP7389778B2 (en) 2021-10-20 2023-11-30 中外炉工業株式会社 Burna

Family Cites Families (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3115851A (en) * 1960-05-11 1963-12-31 Foster Wheeler Corp Multi-fuel burner
GB1274637A (en) * 1969-03-27 1972-05-17 Zink Co John Process for disposal of oxides of nitrogen
USRE28679E (en) * 1970-05-13 1976-01-13 International Industries Ltd. Burners
US4347052A (en) * 1978-06-19 1982-08-31 John Zink Company Low NOX burner
JPS5819929B2 (en) * 1978-07-11 1983-04-20 新日本製鐵株式会社 Low NO↓x burner
US4257762A (en) * 1978-09-05 1981-03-24 John Zink Company Multi-fuel gas burner using preheated forced draft air
US4258544A (en) * 1978-09-15 1981-03-31 Caterpillar Tractor Co. Dual fluid fuel nozzle
US4408982A (en) * 1982-01-05 1983-10-11 Union Carbide Corporation Process for firing a furnace
DE3317035A1 (en) * 1983-05-10 1984-11-15 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau MULTIPLE BURNER
USRE34298E (en) * 1984-08-17 1993-06-29 American Combustion, Inc. Method for waste disposal
US4622007A (en) * 1984-08-17 1986-11-11 American Combustion, Inc. Variable heat generating method and apparatus
US4629413A (en) * 1984-09-10 1986-12-16 Exxon Research & Engineering Co. Low NOx premix burner
US4969814A (en) * 1989-05-08 1990-11-13 Union Carbide Corporation Multiple oxidant jet combustion method and apparatus
US5000102A (en) * 1989-12-21 1991-03-19 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Method for combusting wet waste
US5022332A (en) * 1990-08-15 1991-06-11 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Combustion method for improved endothermic dissociation
US5076779A (en) * 1991-04-12 1991-12-31 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Segregated zoning combustion
JPH05172312A (en) * 1991-12-24 1993-07-09 Tokyo Gas Co Ltd Nitrogen oxide low generating burner
US5201650A (en) * 1992-04-09 1993-04-13 Shell Oil Company Premixed/high-velocity fuel jet low no burner
US5267850A (en) * 1992-06-04 1993-12-07 Praxair Technology, Inc. Fuel jet burner
US5242296A (en) * 1992-12-08 1993-09-07 Praxair Technology, Inc. Hybrid oxidant combustion method
US5413476A (en) * 1993-04-13 1995-05-09 Gas Research Institute Reduction of nitrogen oxides in oxygen-enriched combustion processes
US5417564A (en) * 1994-01-27 1995-05-23 Riley Stoker Corporation Method and apparatus for altering the firing pattern of an existing furnace
US5387100A (en) * 1994-02-17 1995-02-07 Praxair Technology, Inc. Super off-stoichiometric combustion method
US5601425A (en) * 1994-06-13 1997-02-11 Praxair Technology, Inc. Staged combustion for reducing nitrogen oxides
US5516279A (en) * 1994-07-06 1996-05-14 The Boc Group, Inc. Oxy-fuel burner system designed for alternate fuel usage
US5724897A (en) * 1994-12-20 1998-03-10 Duquesne Light Company Split flame burner for reducing NOx formation
US5694869A (en) * 1994-12-29 1997-12-09 Duquesne Light Company And Energy Systems Associates Reducing NOX emissions from a roof-fired furnace using separated parallel flow overfire air
US5725367A (en) * 1994-12-30 1998-03-10 Combustion Tec, Inc. Method and apparatus for dispersing fuel and oxidant from a burner
US5772421A (en) * 1995-05-26 1998-06-30 Canadian Gas Research Institute Low nox burner
US5924858A (en) * 1995-06-13 1999-07-20 Praxair Technology, Inc. Staged combustion method
US5755818A (en) * 1995-06-13 1998-05-26 Praxair Technology, Inc. Staged combustion method
CN1195172C (en) * 1995-07-17 2005-03-30 液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司 Combustion process and apparatus therefor containing separate injection of fuel and oxidant streams
US5743723A (en) * 1995-09-15 1998-04-28 American Air Liquide, Inc. Oxy-fuel burner having coaxial fuel and oxidant outlets
US5904475A (en) * 1997-05-08 1999-05-18 Praxair Technology, Inc. Dual oxidant combustion system
US6007326A (en) * 1997-08-04 1999-12-28 Praxair Technology, Inc. Low NOx combustion process
JPH1182941A (en) * 1997-08-29 1999-03-26 Tokyo Gas Co Ltd Oxygen burner
FR2783595B1 (en) * 1998-09-22 2000-10-20 Air Liquide METHOD FOR HEATING AN OVEN
JP3738141B2 (en) * 1998-11-10 2006-01-25 岩谷産業株式会社 Variable oxygen enrichment burner
FR2788110B1 (en) * 1998-12-30 2001-02-16 Air Liquide COMBUSTION PROCESS AND ITS USES FOR THE PREPARATION OF GLASS AND METAL
DE19905995A1 (en) * 1999-02-15 2000-08-17 Asea Brown Boveri Injection lance or nozzle for liquid and gaseous fuel in combustion chamber is part of secondary or tertiary burner around which flows hot gas jet in main flow direction
US6113389A (en) * 1999-06-01 2000-09-05 American Air Liquide, Inc. Method and system for increasing the efficiency and productivity of a high temperature furnace
US6705117B2 (en) * 1999-08-16 2004-03-16 The Boc Group, Inc. Method of heating a glass melting furnace using a roof mounted, staged combustion oxygen-fuel burner
US6241510B1 (en) * 2000-02-02 2001-06-05 Praxair Technology, Inc. System for providing proximate turbulent and coherent gas jets
US6519973B1 (en) * 2000-03-23 2003-02-18 Air Products And Chemicals, Inc. Glass melting process and furnace therefor with oxy-fuel combustion over melting zone and air-fuel combustion over fining zone
US6398546B1 (en) * 2000-06-21 2002-06-04 Praxair Technology, Inc. Combustion in a porous wall furnace
PL206626B1 (en) * 2000-08-04 2010-09-30 Babcock Hitachi Kk Solid fuel burner and combustion method using solid fuel burner
FR2813893B1 (en) * 2000-09-08 2003-03-21 Air Liquide METHOD FOR HEATING METALLURGICAL PRODUCTS
US6540508B1 (en) * 2000-09-18 2003-04-01 The Boc Group, Inc. Process of installing roof mounted oxygen-fuel burners in a glass melting furnace
US6813902B2 (en) * 2000-11-01 2004-11-09 American Air Liquide, Inc. Systems and methods for increasing production of spheroidal glass particles in vertical glass furnaces
US6699029B2 (en) * 2001-01-11 2004-03-02 Praxair Technology, Inc. Oxygen enhanced switching to combustion of lower rank fuels
US6702569B2 (en) * 2001-01-11 2004-03-09 Praxair Technology, Inc. Enhancing SNCR-aided combustion with oxygen addition
US6699031B2 (en) * 2001-01-11 2004-03-02 Praxair Technology, Inc. NOx reduction in combustion with concentrated coal streams and oxygen injection
FR2823290B1 (en) * 2001-04-06 2006-08-18 Air Liquide COMBUSTION PROCESS INCLUDING SEPARATE INJECTIONS OF FUEL AND OXIDIZING AND BURNER ASSEMBLY FOR IMPLEMENTATION OF THIS PROCESS
US6702571B2 (en) * 2001-09-05 2004-03-09 Gas Technology Institute Flex-flame burner and self-optimizing combustion system
US6752620B2 (en) * 2002-01-31 2004-06-22 Air Products And Chemicals, Inc. Large scale vortex devices for improved burner operation
JP2003329240A (en) * 2002-05-07 2003-11-19 Osaka Gas Co Ltd Heating furnace
MXPA04011343A (en) * 2002-05-15 2005-02-14 Praxair Technology Inc Low nox combustion.
EP1504219B1 (en) * 2002-05-15 2016-08-10 Praxair Technology, Inc. Combustion with reduced carbon in the ash
US6638061B1 (en) * 2002-08-13 2003-10-28 North American Manufacturing Company Low NOx combustion method and apparatus
AU2004205796B2 (en) * 2003-01-21 2009-02-26 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process and apparatus for oxygen enrichment in fuel conveying gases
US7153129B2 (en) * 2004-01-15 2006-12-26 John Zink Company, Llc Remote staged furnace burner configurations and methods
US7074034B2 (en) * 2004-06-07 2006-07-11 Air Products And Chemicals, Inc. Burner and process for combustion of a gas capable of reacting to form solid products
US7402038B2 (en) * 2005-04-22 2008-07-22 The North American Manufacturing Company, Ltd. Combustion method and apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101879895B1 (en) * 2011-02-22 2018-07-18 린데 악티엔게젤샤프트 Apparatus and method for heating a blast furnace stove
WO2014168383A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 국민대학교산학협력단 Flameless combustion industrial furnace using reverse air injection technique, reverse gas recirculation system, and fuel cell system applying catalyst-free fuel reformer using high-speed reverse air injection technique

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