MX2011009953A - Tecnicas de supresion de nox para un horno rotatorio. - Google Patents

Abstract

Se configura un aparato de supresión de NOx para uso con un quemador que inyecta combustible en una corriente de aire de proceso que fluye dentro y a través de un horno rotatorio. El aparato comprende un sistema de inyección de premezcla que forma una premezcla de gas combustible y aire, e inyecta la premezcla en la corriente de aire de proceso corriente arriba del orificio del quemador. Esto permite que los productos de combustión de la premezcla supriman la producción de NOx al viciar una porción de aire de combustión del aire de proceso antes de que la porción de aire de combustión se queme con el combustible inyectado desde el orificio del quemador.

Description

TECNICAS DE SUPRESIÓN DE NOX PARA UN HORNO ROTATORIO CAMPO TECNICO Esta tecnología se relaciona a un sistema de calentamiento en el cual la combustión produce óxidos de nitrógeno (NOx) y específicamente se relaciona a la supresión de NOx en un horno para la formación de pelotillas de mineral de hierro, calcinación de cal u otros procesos de calcinación de alta temperatura, procesos de cerámica de alta temperatura, y los similares ANTECEDENTES Ciertos procesos industriales, tal como el calentamiento de una carga en un horno, dependen del calor producido por' la combustión del combustible y oxidante. Los combustibles incluyen aceite, gas natural, carbón mineral pulverizado y, biomasa. Los oxidantes incluyen aire atmosférico, aire viciado, oxígeno o aire enriquecido con oxígeno. La combustión del combustible y el oxidante causa que el NOx resulte de la combinación de oxígeno y nitrógeno.

Un horno de endurecimiento es tipo particular de horno que se conoce que produce altos .niveles de NOx. Cantidades grandes de material en pelotillas, tales como pelotillas de mineral de hierro, se hacen avanzar a través de un proceso de endurecimiento en el cual se secan, se calientan a una temperatura elevada y luego se enfrían. La temperatura elevada induce una reacción de oxidación que endurece el material. Cuando se enfrían, las pelotillas endurecidas son muy capaces de resistir el manejo subsecuente en el almacenamiento y el transporte.

El horno de endurecimiento tiene estaciones secuenciales para las etapas de secado, calentamiento y enfriamiento. En un horno de parrilla recta, una parrilla en movimiento transporta el material en pelotillas dentro del horno, a través de las estaciones secuenciales, y hacia afuera del -horno. Ventilaciones de aire conocidas como tubos de descenso suministran corrientes descendentes de aire precalentado a las estaciones de calentamiento. Los quemadores inyectan combustible y aire de combustión en las corrientes descendentes, y la combustión resultante proporciona calor para la reacción de oxidación que endurece el material en pelotillas.

Otro tipo de horno de endurecimiento es conocido como un horno de cámara de parrilla. Este difiere de un horno de parrilla recta al usar una parrilla en movimiento solamente para las etapas de secado y de precalentamiento . Cuando se completan esas etapas, el material en pe-lotillas se transfiere desde la parrilla a un horno rotatorio. Un quemador se enciende en el horno rotatorio para proporcionar calor como sea necesario para endurecer el material en pelotillas .

En algunos casos, el quemador para un horno rotatorio se suministra de combustible con gas natural o petróleo. En otros casos, el quemador usa combustible sólido tal como carbón mineral pulverizado o biomasa. El combustible sólido se suministra al quemador en una corriente de aire de transporte. Aire adicional se puede suministrar al quemador para el enfriamiento. El combustible de sólido también se puede mezclar con el material en pelotillas. Una estructura de campana proporciona al horno rotatorio con el aire de proceso que es separado del aire de transporte/enfriamiento en el quemador. El aire de proceso incluye aire de combustión necesario para la combustión del combustible, y también incluye aire necesario para la reacción de oxidación en el material en pelotillas.

BREVE DESCRIPCIÓN La invención proporciona un aparato para el uso con un quemador que inyecta combustible en una corriente de aire de proceso que fluye dentro y a través de un horno rotatorio. El aparato comprende un sistema de inyección de premezcla configurado para formar una premezcla de gas combustible y aire, y para inyectar la premezcla y la corriente de aire de proceso corriente arriba del orificio del quemador. Esto permite que los productos de combustión de la premezcla (POC's) supriman la producción de NOx al enviciar una porción de aire de combustión del aire de proceso antes de que la porción de aire de combustión se queme con el combustible inyectado desde el orificio del quemador.

En una modalidad particular de la invención, la premezcla se inyecta en la corriente de aire de proceso además del orificio del quemador antes que en la corriente arriba del orificio del quemador. Este arreglo puede ser útil para aplicaciones retroaj ustadas de la invención donde el espacio está limitado en la estructura de campana que transporta el aire de proceso al horno rotatorio. Otra modalidad particular tiene un orificio de inyector de premezcla arqueado. Esto permite que la premezcla inyectada suprima la producción de NOx al formar una región arqueada de enviciamiento a través de la cual una porción de aire de combustión de aire de proceso puede fluir antes del quemado o con el combustible inyectado desde el orificio del quemador. El orificio arqueado de preferencia se extiende completamente alrededor del orificio del quemador para formar una región tubular de enviciamiento.

Resumido diferentemente, la invención aplica una zona de combustión en un horno rotatorio. Un quemador inyecta combustible en la zona de combustión. Una estructura de campana dirige el aire de proceso en la zona de combustión separadamente del quemador. De acuerdo con la invención, una premezcla de gas combustible y aire de combustión se inyecta en la zona de combustión separadamente del combustible inyectado desde el quemador y del aire de proceso proporcionado desde la campana.

La invención reduce la producción de NOx al reemplazar parte del combustible del quemador con el combustible de premezcla. Esto es especialmente efectivo y el quemador usa combustible sólido y la premezcla es una mezcla pobre de gas natural y aire de combustión. Los POC s de la premezcla también ayudan a suprimir la producción de NOx al enviciar algo del aire de proceso que fluye desde la campana dentro y a través de la zona de combustión. Por esta razón la premezcla de preferencia se inyecta en ubicaciones desde los cuales los POC's de premezcla enviarán solamente el aire de proceso que participa, o es más probable que participe, en la reacción de combustión.

Cada modalidad de la invención está arreglada para interponer los POC s de premezcla entre el combustible del quemador y el aire de proceso que fluye en la zona de combustión. Los POC's de premezcla vician una porción del aire de proceso que sirve como aire de combustión mediante el mezclado con aquella porción de aire de proceso antes de que forme una mezcla de combustible con el combustible del quemador. Los POC's de premezcla se pueden interponer como una o más capas o regiones diferentemente conformadas de modo que el aire de combustión debe penetrar para formar una mezcla de combustible con el combustible del quemador. Ejemplos incluyen una o más capas o mantos en forma de ventilador del POC de premezcla además de la corriente de combustible del quemador, un grupo de corriente de POC de premezcla arregladas en un circulo que circunda la corriente de combustible del quemador, y una corriente de POC de premezcla individual o una forma anular que circunda la corriente de combustión del quemador. De preferencia, un controlador opera las válvulas en un sistema de suministro y control de reactivo tal que la premezcla inyectada tiene una relación pobre de combustible a oxidante.

La estructura del inyector de premezcla puede ser ya sea una construcción nueva o retroaj ustada como sea necesaria para cualquier implementación particular de la invención. Las implementaciones retroaj ustadas de preferencia minimizan las modificaciones a la estructura existente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista lateral parcial de un horno de cámara de parrilla que tiene partes configuradas como una modalidad de la invención.

La Figura 2 es una vista frontal de las partes mostradas en la Fig. 1.

La Figura 3 es una vista lateral que muestra otra modalidad de la invención.

La Figura 4 es una vista frontal tomada sobre la linea 4-4 de la Fig. 3.

La Figura 5 es una vista lateral que muestra otra modalidad de la invención.

La Figura 6 es una vista ' frontal tomada sobre la línea 6-6 de la Fig. 5.

La Figura 7 es una vista lateral que muestra otra modalidad de la invención.

La Figura 8 es una vista frontal que muestra otra modalidad de la invención.

La Figura 9 es una vista lateral que muestra otra modalidad de la invención.

La Figura 10 es una vista lateral que muestra otra modalidad de la invención.

La Figura 11 es una vista frontal tomada sobre la linea 11-11 de la Fig. 10.

La Figura 12 es una vista superior tomada sobre la línea 12- 12 de la Fig. 11.

Las Figuras 13-15 son vistas laterales de partes mostradas en las Figs. 11 y 12.

La Figura 16 es una vista lateral que muestra otra modalidad de la invención.

La Figura 17 es una vista frontal tomada desde la línea 17-17 de la Fig. 16.

La Figura 18 es una vista frontal que muestra otra modalidad de la invención.

La Figura 19 es una vista que muestra otras partes de un horno de cámara de parrilla configurado de acuerdo con la invención.

La Figura 20 también es una vista que muestra otras partes de un horno de cámara de parrilla configurada de acuerdo con la invención.

DESCRIPCIÓN DE MODALIDADES ILUSTRADAS Como se muestra en la Figura 1, un quemador 10 en un horno de cámara de parrilla inyecta una corriente de combustible en el extremo de salida 12 de un horno rotatorio 14. La corriente de combustible puede consistir de combustible liquido o gaseoso, tal como petróleo o gas natural, y alternativamente puede incluir combustible sólido. El combustible sólido puede ser suministrado al quemador 10 en una corriente de aire de transporte. Una campana 20 tiene una abertura 22 a través de la cual el material de pelotillas desciende del horno 14. Un sistema soplador 24 suministra un flujo presurizado de aire de proceso a la campana 20 a través de la abertura 22. El aire de proceso de preferencia se precalienta al pasarlo a través de un lecho de material en pelotillas en la porción de enfriamiento del proceso de endurecimiento. El aire de proceso incluye el aire necesario para la reacción que endurece el material en pelotillas en el horno rotatorio 14, y también incluye el aire de combustión necesaria para la combustión del combustible del quemador. Algo del aire de proceso asi forma una mezcla de combustible con el combustible del quemador. Esto da por resultado la combustión indicada por la flama 25 que se proyecta desde el orificio del quemador 27 al horno 14.

También se muestra en la Figura 1 un sistema de inyección de premezcla 28. Este ejemplo particular de un sistema de inyección de premezcla 28 incluye un quemador de premezcla 30. El quemador de premezcla 30 tiene una porción trasera 32 que define un plenum de oxidante 33 y un plenum de combustible 35. El plenum de oxidante 33 recibe el aire desde el sistema soplador 24. El aire suministrado al plenum de oxidante 33 típicamente es aire atmosférico no calentado, pero podría incluir aire precalentado circular de una estación de enfriamiento o en otra parte en el horno. El plenum de combustible 35 recibe una corriente de gas combustible, que de preferencia se toma del suministro de planta de gas natural.

Los tubos mezcladores 36 están ubicados dentro del plenum de oxidante 33. Los tubos mezcladores 36 en este ejemplo están arreglados en un arreglo circular centrado sobre un eje longitudinal 39. Cada tubo mezclador 36 tiene un extremo interior abierto que recibe una corriente de aire de combustión directamente desde dentro del plenum de oxidante 33. Cada tubo mezclador 36 también recibe corrientes de combustible desde los conductos 40 que se extienden desde el plenum de combustible 35 en el tubo mezclador 36. A medida que estas corrientes de combustible y aire de combustión fluyen a través de los tubos mezcladores 36, ellas se mezclan conjuntamente para formar una mezcla de combustible conocida como premezcla.

Una porción exterior 50 del quemador de premezcla 30 define una zona de reacción 51 con un orificio de salida 53. La premezcla se enciende en la zona de reacción 51 al salir de los extremos exteriores abiertos de los tubos mezcladores 36. El encendido inicialmente se realiza mediante el uso de un encendedor antes de la zona de reacción 51 que alcanza la temperatura de auto-encendido de la premezcla. La combustión procede conforme la premezcla se inyecta desde el orificio de salida 53 en la campana 20 y el horno rotatorio 40. Esto es indicado por la ilustración esquemática y una flama de premezcla estable 55 que se proyecta desde la zona de reacción 51 a través del orificio de salida 53. La premezcla asi se inyecta en la zona de combustión tal que el POC de premezcla se interpone entre la flama del quemador 25 y el aire de combustión que fluye a la flama del quemador 25 desde la abertura de campana 22.

La Fig. 2 es una vista de extremo frontal parcial que muestra el quemador de horno 10 y el quemador de premezcla 30 dentro de una vista proyectada de la abertura de horno 12. La vista de extremo frontal muestra un sistema de inyección de combustible en etapas opcionales que comprende un arreglo circular de inyectores de combustible secundario I I 58. También se muestra en la vista lateral de la Fig. 1 una flama secundaria 57 que se proyecta hacia delante de la flama de premezcla estable 55 a través de la campana 20 y dentro del horno rotatorio 14. La flama secundaria 57 resulta de la combustión de combustible secundario inyectado desde los inyectores de combustible secundario 58. La producción de NOx además se suprime al poner en etapas el combustible en este arreglo .

La Figura 3 es una vista lateral esquemática similar a la Fig. 1, pero difiere de la Fig. 1 al mostrar inyectores de premezcla 60 en lugar de un quemador de premezcla. Distinto al quemador de premezcla 30 de la Fig. 1, los inyectores de premezcla 60 no tienen estructura para estabilizar una flama. Los inyectores de premezcla 60 en este ejemplo están arreglados en un arreglo circular centrado sobre el quemador de horno 62, y asi están arreglados para interponer un arreglo correspondiente de corriente de POC de premezcla entre la flama del quemador y el aire de combustión que fluye a través de la campana.

Las Figuras 5 y 6 ilustran esquemáticamente inyectores de premezcla 70 en un arreglo generalmente rectangular entre un quemador de horno 72 y un extremo inferior abierto 74 y una campana 76 a través de la cual el aire de combustión fluye hacia y dentro de un horno rotatorio 78. Las corrientes inyectadas de premezcla forman una capa o manto de POC s de premezcla a través de la cual el aire de combustión debe fluir para encontrar y formar una mezcla · de combustible con una corriente de combustible inyectado desde el quemador 72. Una variación de esta modalidad emplea un quemador de premezcla 80 con un arreglo rectangular de tubo mezclador 72, como se muestra en la Figura 7. La configuración del quemador de premezcla 80 en la zona de reacción 83 adiciona estabilización de la flama a la premezcla inyectada.

Las Figuras 8 y 9 son similares a las Figuras 6 y 7, respectivamente, y muestran estructuras de inyección de premezcla adicional 84 y 86.

Las Figuras 10-15 son vistas esquemáticas de un horno de cámara de parrilla que es retroaj ustado de acuerdo con la invención. El horno tiene una cámara rotatoria 90, un quemador 92 y una campana 94 que suministra el aire de proceso a la cámara rotatoria 90. La campana 94 está configurada para suministrar flujo de aire de proceso desde arriba y abajo del quemador 92. Como se muestra en el dibujo, esta configuración de la campana 94 proporciona solamente un espacio reducido para el quemador 92. Este espacio combinado es mejor indicado esquemáticamente por el rectángulo 99 mostrado en la vista frontal de la Fig. 11.

Como se muestra por todas las Figs . 11-15, tres pares de tubos de inyección de premezcla 100, 102 y 104 están arreglados dentro del espacio rectangular 99. En cada caso, los tubos inyectores de premezcla están orientados para inyectar la premezcla en el aire de proceso de modo que los POC's de premezcla más efectivamente enviciarán las porciones de aire de combustión del aire de proceso tanto arriba y abajo del quemador 92. Por ejemplo, el primer par de tubos 100 están ubicados debajo del quemador 92, o por lo menos parcialmente debajo del quemador 92, de modo que los POC's de premezcla correspondientes serán interpuestos entre la corriente de combustible del quemador y el aire de proceso que fluye hacia arriba desde abajo del quemador 92. El espacio limitado 99 en este ambiente de. retroajuste particular no permite la colocación de tubos inyectores de premezcla arriba del quemador 92. Por lo tanto, el segundo y tercer par de tubos 102 y 104 están ubicados debajo del quemador 92, pero están comprimidos hacia arriba para tener el mismo efecto de enviciamiento sobre el aire que fluye hacia abajo desde arriba del quemador 92.

Las Figuras 16 y 17 muestran un aparato inyector de premezcla 120 configurado para inyectar una corriente de premezcla en un espacio anular que circunda una corriente de combustible inyectado desde el quemador de horno 122. Específicamente, este aparato inyector de premezcla 120 tiene un orificio de salida 125 en la forma de un anillo que completamente circunda el orificio de salida circular 127 del quemador 122. El orificio de salida anular 125 está espaciado radialmente desde el orificio de salida circular 127 por solamente el grosor radial del tubo del quemador que define el orificio de salida circular 127. La corriente de premezcla que sale de la salida del orificio de salida anular 125 forma una pared tubular de POC's de premezcla que se interpone radialmente entre la corriente de combustible del quemador y el aire de proceso/combustión que fluye a través de la campana 120. Esto vicia el aire de proceso/combustión que debe pasar a través del POC's de premezcla antes que pueda formar una mezcla de combustible con la corriente de combustible del horno. Distinto al arreglo de las Figs. 3 y 4, que proporciona un arreglo circular de corriente de POC de premezcla que es por lo menos parcialmente espaciadas entre si circunferencialmente, el arreglo de las Figs. 15 y 16 proporciona una región de 360 grados continua de enviciamiento .

Una variación de la modalidad de la Fig. 15-16 podría tener un orificio de salida de premezcla arqueado que se extiende continuamente pero solo parcialmente alrededor del orificio de salida del quemador. El orificio de salida de premezcla semicircular 129 de la Fig. 18 es un ejemplo de esta variación. Otros ejemplos podrían extenderse 90 grados, 120 grados o combinaciones de estos y otras longitudes. Cada orificio de salida arqueado podría ser empleado en combinación con una o más inyectores de premezcla discretos simulados a aquellos descritos en lo anterior. Los inyectores similares a aquellos de la Fig. 4 de preferencia serán ubicados en un arreglo arqueado concéntrico que se extiende circunferencialmente entre los extremos opuestos del orificio (s) de salida arqueado.

La Figura 19 muestra que el aire de premezcla puede incluir aire precalentado retirado de un enfriador anular en el horno de cámara de parrilla.

La Figura 20 muestra una representación esquemática para el equipo que controla el flujo de las corrientes de combustible y aire en los ensambles de premezcla descritos en lo anterior. Válvulas de desviación supervisadas automatizadas se muestran que pueden ser controladas por un controlador (controlador no mostrado) que detecta que la cámara de combustión está arriba de la temperatura de auto-encendido de modo que es seguro comenzar la inyección de la premezcla directamente en la cámara de combustión caliente .

Un controlador de proceso (no mostrado) determina cuando es necesario incrementar o disminuir la cantidad de energía suministrada por el inyector de premezcla, e incrementos o disminuciones de una señal de demanda por consiguiente .

Ambas de las corrientes de combustible y aire se miden por el equipo de medición de flujo como es mostrado. Además, un termopar u otro dispositivo de medición determinan la temperatura del aire de combustión. Un controlador de relación de combustible-aire que no es mostrado luego determina la relación apropiada de aire a combustible, basado en la señal de demanda del controlador de proceso, y la temperatura del aire de combustión. Las válvulas de control de flujo en las lineas de aire y de combustible luego se pueden modular a los valores determinados por el controlador de proceso y el controlador de relación de combustible-aire .

Un termopar u otro dispositivo de detección de temperatura se pueden instalar en el cuerpo mezclador y monitorear, de modo que el flujo de combustible se puede interrumpir si se mide una temperatura arriba de un valor seguro .

Esta descripción escrita expone el mejor modo de la invención, y describe la invención para permitir a una persona de habilidad ordinaria en la técnica hacer y usar la invención, al presentar ejemplos de los elementos mencionados en las reivindicaciones. El alcance patentable de la invención es definido por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se les ocurre a aquellos expertos en la técnica. Tales de otros ejemplos se proponen para estar dentro del ¦ alcance de las reivindicaciones si tienen elementos que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones, o si tienen elementos equivalentes con diferencias insustanciales del lenguaje literal de las reivindicaciones .

Claims (31)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para el uso con un quemador que tiene un orificio para inyectar combustible en una corriente de aire de proceso que fluye dentro y a través de un horno rotatorio, el aparato caracterizado porque comprende: .un sistema de inyección de premezcla configurado para formar una premezcla de gas combustible y aire, y para inyectar la premezcla en la corriente del aire de proceso corriente arriba del orificio del quemador, mediante lo cual los productos de la combustión de la premezcla pueden suprimir la producción de NOx al viciar una porción de aire de combustión del aire de proceso antes de que la porción de aire de combustión se queme con el combustible inyectado desde el orificio del quemador.

2. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de inyección de premezcla incluye un quemador de premezcla con un orificio de salida y tubos mezcladores configurados para suministrar la premezcla al orificio de salida.

3. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende inyectores de combustible configurados para inyectar el combustible en etapas en la corriente de aire de proceso corriente arriba del orificio del quemador.

4. Un aparato de conformidad con la- reivindicación 3, caracterizado porque el sistema de inyección de premezcla incluye un quemador de premezcla con un orificio de salida y tubos mezcladores configurados para suministrar la premezcla del orificio de salida, y los inyectores de combustible están arreglados en un arreglo circular que circunda el orificio de salida .

5. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de inyección de premezcla incluye múltiples inyectores de premezcla configurados para inyectar corriente respectiva de premezcla en la corriente de aire de proceso corriente arriba del orificio del quemador.

6. Un aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los inyectores de premezcla están arreglados en un arreglo circular que circunda el orificio del quemador.

7. Un aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los inyectores de premezcla están arreglados en un arreglo rectangular corriente arriba del orificio del quemador.

8. Un aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los inyectores de premezcla están arreglados en múltiples arreglos rectangulares corriente arriba del orificio del quemador.

9. Un aparato para el uso con un quemador que tiene un orificio para inyectar combustible en una corriente de aire de proceso que fluye dentro y a través de un horno rotatorio, el aparato caracterizado porque comprende: un sistema de inyección de premezcla configurado para formar una premezcla de gas combustible y aire, y para inyectar la premezcla en la corriente del aire de proceso además del orificio del quemador, mediante lo cual los productos de la combustión de premezcla pueden suprimir la producción de NOx al viciar una porción de aire de combustión del aire de proceso antes de que la porción de aire de combustión se queme con el combustible inyectado desde el orificio del quemador.

10. Un aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el sistema de inyección de premezcla incluye múltiples inyectores de premezcla configurados para inyectar corrientes respectivas de premezcla en la corriente de aire de proceso además del orificio del quemador, incluyendo inyectores que están desviados con relación al orificio del quemador.

11. Un aparato para el uso con un quemador que tiene un orificio para inyectar combustible en una corriente de aire de proceso que fluye dentro y a través de un horno rotatorio, el aparato caracterizado porque comprende: un sistema de inyección de premezcla configurado para formar una premezcla de gas combustible y aire, y para inyectar la premezcla de la corriente del aire de proceso, que incluye un orificio inyector de premezcla anular que circunda el orificio de quemador, mediante lo cual la premezcla inyectada desde el orificio inyector de premezcla anular puede suprimir la producción de NOx al formar una región tubular de enviciamiento a través del cual una porción de aire de combustión del aire de proceso puede fluir antes del quemado con el combustible inyectado desde el orificio del quemador del horno.

12. Un aparato para el uso con un quemador que tiene un orificio para inyectar combustible en una corriente de aire de proceso que fluye dentro y a través de un horno rotatorio, el aparato caracterizado porque comprende: un sistema de inyección de premezcla configurado para formar una premezcla de gas combustible y aire, y para inyectar la premezcla en la corriente del aire de proceso, que incluye un orificio inyector de premezcla arqueado que se extiende parcialmente alrededor del orificio del quemador, mediante lo cual la premezcla inyectada de que el orificio inyector de premezcla arqueado puede suprimir la producción de NOx al formar una región arqueada de enviciamiento a través de la cual una porción de aire de combustión de aire de proceso puede fluir antes del quemado con el combustible inyectado desde el orificio del quemador.

13. Un aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el orificio inyector de premezcla arqueado se extiende 90 grados alrededor del orificio del quemador .

14. Un aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el orificio inyector de premezcla arqueado se extiende 120 grados alrededor del orificio del quemador .

15. Un aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el orificio inyector de premezcla arqueado se extiende 180 grados alrededor del orificio del quemador .

16. Un aparato, caracterizado porque comprende: un horno rotatorio con un extremo de salida; una campana que tiene una abertura para recibir un flujo de aire de proceso, la campana que está configurada para transportar el flujo de aire en el proceso desde la abertura al extremo de salida del horno rotatorio; un quemador que tiene un orificio para inyectar combustible en el flujo de aire de proceso corriente abajo de la abertura de la campana; y un sistema de inyección de premezcla configurado para formar una premezcla de gas combustible y aire, y para inyectar la premezcla en el flujo de aire de proceso entre la abertura de la campana y el orificio del quemador, mediante lo cual los productos de premezcla en la combustión puede suprimir la producción de NOx al enviciar una porción de aire de combustión del aire del proceso antes de que la porción de aire de combustión se queme con el combustible inyectado desde el orificio del quemador.

17. Un aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el sistema de inyección de premezcla incluye un quemador de premezcla con un orificio de salida configurado para inyectar la premezcla en el plenum, y además incluye tubos mezcladores configurados para suministrar la premezcla al orificio de salida.

18. Un aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque además comprende inyectores de combustible configurados para inyectar el · combustible en etapas en el flujo de aire de proceso entre la abertura de la campana y el orificio del quemador.

19. Un aparato de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el sistema de inyección de premezcla incluye un quemador de premezcla con un orificio de salida configurado para inyectar la premezcla en el plenum, y además incluye tubos mezcladores configurados para suministrar la premezcla del orificio de salida, y los inyectores de combustible están arreglados en un arreglo circular que circunda el orificio de salida.

20. Un aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el sistema de inyección de premezcla incluye múltiples inyectores de premezcla configurados para inyectar corrientes respectivas de premezcla en el flujo de aire de proceso entre la abertura de la campana y el orificio del quemador.

21. Un aparato de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque los inyectores de premezcla están arreglados en un arreglo circular que circunda el orificio del quemador.

22. Un aparato de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque los inyectores de premezcla están arreglados en un arreglo rectangular entre la abertura de la campana y el orificio del quemador.

23. Un aparato de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque los inyectores de premezcla están arreglados en múltiples arreglos rectangulares entre la abertura de la campana y el orificio del quemador.

24. Un método para inyectar reactivos para combustión en un horno que incluye un horno rotatorio y un quemador que tiene un orificio para inyectar combustible en una corriente de aire de proceso que fluye dentro y a través del horno rotatorio, el método caracterizado porque comprende : formar una premezcla de gas combustible y aire; e inyectar la premezcla en la corriente de aire de proceso corriente arriba del orificio del quemador, mediante lo cual los productos de combustión de la premezcla pueden suprimir la producción de NOx al viciar una porción de aire de combustión del aire de proceso antes de que la porción de aire de combustión se queme con el combustible inyectado desde el orificio del quemador.

25. Un método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la premezcla se forma con una relación pobre de combustible-a-oxidante.

26. Un método para inyectar reactivos para la combustión en un horno que incluye un horno rotatorio y un quemador que tiene un orificio para inyectar combustible en una corriente de aire del proceso que fluye dentro y a través del horno rotatorio, el método caracterizado porque comprende : formar una premezcla de gas combustible y aire; e inyectar la premezcla en la corriente de aire del proceso además del orificio del quemador, mediante lo cual los productos de combustión de premezcla pueden suprimir la producción de NOx al enviciar una porción de aire de combustión de aire de proceso antes de que la porción de aire de combustión se queme con el combustible inyectado desde 'el orificio del quemador.

27. Un método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la premezcla se forma con una relación pobre de combustible-a-oxidante.

28. Un método para inyectar reactivos para la combustión en un horno que incluye un horno rotatorio y un quemador que tiene un orificio para inyectar combustible en una corriente de aire de proceso que fluye dentro y a través del horno rotatorio, el método caracterizado porque comprende : formar una premezcla de gas combustible y aire; e inyectar la premezcla en la corriente de aire de proceso, con la premezcla que es inyectada en la configuración de una corriente tubular que circunda el orificio del quemador, mediante lo cual los productos de la combustión de premezcla pueden suprimir la producción de NOx al formar una región tubular de enviciamiento a través de la cual una porción de aire de combustión de aire de proceso puede fluir antes del quemado con el combustible inyectado desde el orificio del quemador.

29. Un método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la premezcla se forma con una relación pobre de combustible-a-oxidante.

30. Un método para inyectar reactivos para la combustión en un horno que incluye un horno rotatorio y un quemador que tiene un orificio para inyectar combustible en una corriente de aire de proceso que fluye dentro y a través del horno rotatorio, el método caracterizado porque comprende : formar una premezcla de gas combustible y aire; e inyectar la premezcla en la corriente de aire de proceso, con la. premezcla que es inyectada en la configuración de una corriente arqueada que se extiende parcialmente alrededor del orificio del quemador, mediante lo cual los productos de la combustión de premezcla pueden suprimir la producción de NOx al formar una región arqueada de enviciamiento a través de la cual una porción de aire de combustión del aire de proceso puede fluir antes del quemado con el combustible inyectado desde el orificio del quemador.

31. Un método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la premezcla se forma con una relación pobre de combustible-a-oxidante.