NL1011814C1 - Combined gas and oil burner for e.g. boiler, has dam plate and supply tube arrangement in burner head designed to reduce nitrogen oxide emissions - Google Patents
Combined gas and oil burner for e.g. boiler, has dam plate and supply tube arrangement in burner head designed to reduce nitrogen oxide emissions Download PDFInfo
- Publication number
- NL1011814C1 NL1011814C1 NL1011814A NL1011814A NL1011814C1 NL 1011814 C1 NL1011814 C1 NL 1011814C1 NL 1011814 A NL1011814 A NL 1011814A NL 1011814 A NL1011814 A NL 1011814A NL 1011814 C1 NL1011814 C1 NL 1011814C1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- gas
- air
- burner
- oil
- burner head
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/60—Devices for simultaneous control of gas and combustion air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
- F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
- F23C9/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/34—Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
- F23D17/002—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
Abstract
Description
Beschrijving behorende bij de octrooiaanvrage van: VITO Technieken B.V.Description belonging to the patent application of: VITO Technieken B.V.
5 Korte aanduiding; Gas-oliecombinatiebrander van het niet-voorgemengde type 10 De uitvinding heeft betrekking op een gecombineerde gas- oliebrander voorzien van een omhulling met een lengteas, van een branderkop voor het mengen en verbranden van lucht en gas en tevens lucht en olie, van een olieleiding en van een 1uchttoevoer1eiding, van een gastoevoer1eiding en van een 15 1uchttoevoer1eiding voor het aan de branderkop toevoeren van gas respectievelijk olie en lucht, waarbij de leidingen van elkaar gescheiden zijn, en van een stuwplaat in de toevoer1eiding, welke stuwplaat een geregelde 1uchtdo or1 aatopening bepaalt, en de gecombineerde gas-20 oliebrander verder voorzien is van een verdere stroomafwaarts gelegen stuwplaat die een gas-luchtrookgasmengsel door1aatopeningen bepaalt. Verder zijn stroomafwaarts meerdere o 1ie-uitstroomopeningen, waarbij de buizen van elkaar gescheiden zijn.5 Short indication; The invention relates to a combined gas-oil burner provided with a casing with a longitudinal axis, with a burner head for mixing and combustion of air and gas, and also air and oil, with an oil pipe and of an air supply line, of a gas supply line and of an air supply line for supplying gas or oil and air, respectively, to the burner head, the pipes being separated from one another, and of a restriction plate in the supply line, which restriction plate determines a controlled air opening, and the combined gas-20 oil burner further comprises a further downstream thrust plate that defines a gas-air flue gas mixture through passage openings. Furthermore, there are several oil outflow openings downstream, the tubes being separated from one another.
25 Gecombineerde gas-oliebranders vinden onder meer hun toepassing als olie- en aardgasgestookte branders van ketels en ovens. In deze gas-o1iebranders wordt een mengsel van aardgas en lucht, olie en lucht, verbrand waardoor rookgas ontstaat. Ondanks dat olie en aardgas relatief schone 30 brandstoffen zijn, bevat het rookgas een ongewenst gehalte aan NOx (dat is NO en N02). De basiscomponenten van dit NOx zijn niet afkomstig van het aardgas maar van de lucht.25 Combined gas-oil burners are used, among other things, as oil and natural gas-fired burners in boilers and ovens. In these gas oil burners, a mixture of natural gas and air, oil and air is burned, resulting in flue gas. Despite the fact that oil and natural gas are relatively clean fuels, the flue gas contains an undesirable content of NOx (that is NO and NO2). The basic components of this NOx do not come from natural gas, but from the air.
Daar tengevolge van de mi1ieubewustheid de NOx-emissie normen van onder andere gas- en oliebranders verscherpt zullen 35 worden, dienen gasbrander en gecombineerde gas-oliebranders verschaft te worden die voldoen aan de verscherpte NOx-emissienormen.Because of the environmental awareness the NOx emission standards of gas and oil burners, among others, will be tightened, gas burners and combined gas-oil burners must be provided that meet the tightened NOx emission standards.
10 1 18 14 210 1 18 14 2
De tot nu toe gebruikte technieken om bij gasbranders van de in de aanhef genoemde soort, de zogenaamde niet-voorgemengde gasbranders, tot een reductie van de NOx-emissie te komen zijn: interne en externe rookgasrecirculatie, en 5 getrapte verbranding door middel van meertraps1uchttoevoer, meertrapsgastoevoer of olietoevoer.The techniques hitherto used to achieve a reduction in NOx emissions for gas burners of the aforementioned type, the so-called non-premixed gas burners, are: internal and external flue gas recirculation, and 5 stepped combustion by means of multi-stage air supply, multistage gas supply or oil supply.
Bij externe ro okgasrecircu1atie wordt een gedeelte van de rookgassen, die uit een ketel die door een gasbrander verwarmd wordt komen, met behulp van bijvoorbeeld een rookgas-10 ventilator vanuit bijvoorbeeld een schoorsteen naar de 1uchttoevoer1eiding teruggevoerd. Hoewel een voldoende NOx-emissiereductie verkregen wordt, heeft deze techniek enkele bezwaren. Externe rookgasreciroulatie vereist leidingwerk, eventueel een rookgasventi1ator en rege1apparatuur om de 15 reciroulerende stroom te regelen, waardoor de kostprijs hoog kan zijn. Bij toepassing van rookgasrecircu1atie kan de hoeveelheid gerecircu1eerd rookgas tijdelijk van een zodanige hoeveelheid zijn, dat bovendien vlamstabi1isatieprob1emen zouden kunnen ontstaan. Daarnaast kan er condens vorming in de 20 recircu1 atie1eiding optreden, waardoor ongewenst corrosievorming kan ontstaan.With external smoke gas recirculation, part of the flue gases, which come from a boiler heated by a gas burner, are returned to the air supply pipe with the aid of, for example, a flue gas fan, for example from a chimney. Although a sufficient NOx emission reduction is obtained, this technique has some drawbacks. External flue gas recirculation requires piping, possibly a flue gas fan and control equipment to control the 15 recirculating flow, which can lead to high cost. When flue gas recirculation is used, the amount of flue gas recycled may temporarily be such that, in addition, flame stabilization problems could arise. In addition, condensation can form in the recirculation line, which can lead to unwanted corrosion.
Het gebruik van additionele onderdelen en het optreden van condensvorming kan voorkomen worden door interne rookgasrecircu1atie. In deze techniek worden rookgassen door 25 onderdruk over de branderkop in de vuurhard gerecirculeerd. Hoewel door interne rookgasrecirculatie de NOx-emissie gereduceerd wordt, is deze reductie niet voldoende om aan de strenge toekomstige emissie-eisen te voldoen.The use of additional parts and the formation of condensation can be prevented by internal flue gas recirculation. In this technique, flue gases are recycled into the firebox by means of underpressure over the burner head. Although NOx emissions are reduced by internal flue gas recirculation, this reduction is not sufficient to meet the stringent future emission requirements.
De werking bij meertrapsverbranding berust erop dat lucht 30 respectievelijk gas of olie in meerdere fasen ofwel 'getrapt' ten behoeve van het verbrandingsproces aan de verbrandingsvlam in de branderkop wordt toegevoerd.The operation in multi-stage combustion is based on the fact that air 30, gas or oil, respectively, is supplied in several phases or 'stepped' for the combustion process to the combustion flame in the burner head.
Een gasbrander van de in de aanhef genoemde soort met meertraps-verbranding is bekend uit de Duitse 35 Offen1egungsschrift 2 428 622. In deze bekende brander worden door middel van boringen in de constructie op meerdere plaatsen extra terugstromende wervelingen tot stand gebracht, waardoor de vlam, die op de lengteas van de omhulling van de 10 118 14 3 brander gevormd wordt, uitermate stabiel wordt. Hoewel deze meertrapsverbranding tot NOx-emissiereductie aanleiding geeft, is deze reductie niet voldoende om aan de toekomstige eisen te voldoen van strenger milieubeleid en gezien vanuit de huidige 5 technologie.A gas burner of the type mentioned in the preamble with multistage combustion is known from German Offen1egungsschrift 2 428 622. In this known burner, additional vortices are created in several places by means of bores in the construction, whereby the flame, formed on the longitudinal axis of the casing of the 10 118 14 3 burner becomes extremely stable. Although this multi-stage combustion gives rise to NOx emission reduction, this reduction is not sufficient to meet the future requirements of stricter environmental policy and seen from the current technology.
Het is een doel van de uitvinding om een gas-o1iebrander te verschaffen waarmee op alternatieve en goedkope wijze reductie van de NOx-emissie bij verbranding van aardgas en olie bereikt kan worden die hoger is dan van de bekende 10 gasbranders, of gas-o1iebrander.It is an object of the invention to provide a gas oil burner with which, in an alternative and inexpensive manner, reduction of the NOx emission upon combustion of natural gas and oil can be achieved, which is higher than of the known gas burners, or gas oil burner.
Hiertoe is een gasbrander van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de branderkop is begrensd door een geregelde door1aatopening, stuwplaat en een verdere stroomafwaarts gelegen stuwplaat, verder voorzien 15 is van een aantal gastoevoerpijpen, die aangesloten zijn op de gastoevoer1eiding en een aantal oliepijpen welke zijn aangesloten op een olieverdee1systeem, in de branderkop zijn aangebracht en stroomafwaarts voorbij de verdere stuwplaat elk een uitmonding hebben, waarbij de 1uchtdoorlaatopening en de 20 gas-lucht-rookgasmengsel doorlaatopening tussen de respectieve stuwp1 aatbuitenranden en de binnenwand van de omhulling gevormd zijn en dat de verdere stuwplaat een centraal gelegen doorlaatopening heeft voor recirculatie van gas-lucht-rookgasmengsel .To this end, a gas burner of the type mentioned in the preamble according to the invention is characterized in that the burner head is bounded by a controlled passage opening, restriction plate and a further downstream restriction plate, further comprising a number of gas supply pipes, which are connected to the gas supply line and a number of oil pipes which are connected to an oil distribution system, are arranged in the burner head and each have an outlet downstream beyond the further thrust plate, the air passage and the gas-air-flue gas mixture passage being formed between the respective outer thrust edges and the inner wall of the casing and that the further thrust plate has a centrally located passage for recirculation of gas-air-flue gas mixture.
25 De uitvinding berust op het inzicht dat bij de bekende brander volgens het Duitse Offeη1egungsschrift 2 428 622 het juist de stabiele vlam op de lengteas van de omhulling is die aanleiding geeft tot ongewenst hoge NOx-waarden in de rookgassen. Door de inventieve constructie wordt er in de 30 recircu1atieopening een onderdruk gecreëerd en ontstaat er tijdens bedrijf van de brander een vlam die zich in hoofdzaak aan de binnenwand van de omhulling bevindt en niet op de lengteas. Dit in tegenstelling tot de bekende branders, waar de vlamvoet juist wel op de lengteas gesitueerd is. Doordat de 35 vlam van de inventieve brander zich met hoge snelheid, als gevolg van de geregelde luchttoevoer en snelheid, langs de binnenwand van de omhulling beweegt en er in de recirculatieopening een onderdruk heerst, worden de rookgassen 1 n 1 1 fl 1 i 4 die ontstaan door het verbranden van het mengsel na de verder stuwplaat via de recirculatieopening teruggezogen tot in de branderkop en vervolgens via de binnenwand van de omhulling naar de brandstof-1ucht-mengse1door1aatopening gevoerd. Door 5 deze verbranding van het rookgas in en buiten de branderkop treedt verrassenderwijs een aanzienlijke reductie van de N0X-emissie op. De additionele verbranding buiten de branderkop kan door een additionele ontstekingsinrichting geactiveerd worden.The invention is based on the insight that in the known burner according to German Offeηlegungsschrift 2 428 622 it is precisely the stable flame on the longitudinal axis of the envelope that gives rise to undesirably high NOx values in the flue gases. Due to the inventive construction, a negative pressure is created in the recirculation opening and a flame is formed during operation of the burner, which is mainly on the inner wall of the casing and not on the longitudinal axis. This is in contrast to the known burners, where the flame base is located on the longitudinal axis. Because the flame of the inventive burner moves at high speed, as a result of the regulated air supply and speed, along the inner wall of the casing and underpressure prevails in the recirculation opening, the flue gases 1 n 1 1 fl 1 i 4 resulting from the combustion of the mixture, after the further thrust plate is sucked back through the recirculation opening into the burner head and then passed through the inner wall of the casing to the fuel-air mixture passage opening. This combustion of the flue gas inside and outside the burner head surprisingly results in a considerable reduction of the NOx emission. The additional combustion outside the burner head can be activated by an additional ignition device.
10 Op zich is uit het Duitse Offeη1egungsschrift 2 536 073 een gasbrander met tweetrapsverbranding bekend. In deze bekende gasbrander zijn ringvormige stuwonderde1 en aanwezig en zijn de meer stroomafwaarts gelegen gasuitstroomopeningen meer buitenwaarts aangebracht na het verdere stuwonderdeel. Echter 15 is ook deze constructie zodanig dat een stabiele vlam op de lengteas van de gasbrander verkregen wordt en er geen recirculatie van het gas-1ucht-rookgasmengse1 optreedt.10 A gas burner with two-stage combustion is known per se from German Offeη1egungsschrift 2 536 073. In this known gas burner, annular weir elements are provided and the more downstream gas outflow openings are arranged more outwardly after the further weir element. However, this construction is also such that a stable flame is obtained on the longitudinal axis of the gas burner and no recirculation of the gas-air-flue gas mixture occurs.
In een bevoorkeurde uitvoeringsvorm van een gas-oliebrander volgens de uitvinding die gekenmerkt wordt doordat 20 de omhulling een pijp is en de verdere stuwplaat een ring is met cirke1vormige binnen- en buitenrand, die coaxiaal met de omhulling is aangebracht, kan het bij verbranding geproduceerde NOx-gehalte op eenvoudige constructionele wijze gereduceerd worden.In a preferred embodiment of a gas-oil burner according to the invention, characterized in that the casing is a pipe and the further thrust plate is a ring with a circular inner and outer edge, which is arranged coaxially with the casing, the NOx produced upon combustion content can be reduced in a simple constructional way.
25 Een verdere reductie van de NOx-emissie wordt in een bevoorkeurde uitvoeringsvorm van een gasbrander, oliebrander, volgens de uitvinding verkregen, die gekenmerkt wordt doordat elke olie- en gastoevoerpijp een gedeelte bevat dat in de branderkop evenwijdig aan de lengteas van de omhulling is en 30 door en langs de verdere stuwplaat heen loopt, en een gedeelte is heen gestoken en een recht gedeelte bevat dat een hoek maakt met de lengteas en waarbij het uiteinde van elke gastoevoerpijp op dezelfde afstand van de lengteas geplaatst is als de buitenrand van de ringvormige, verdere stuwplaat.A further reduction of the NOx emission is obtained in a preferred embodiment of a gas burner, oil burner, according to the invention, characterized in that each oil and gas supply pipe contains a part which is parallel in the burner head to the longitudinal axis of the casing and 30 passes through and along the further thrust plate, and a portion is inserted and includes a straight portion that is angled with the longitudinal axis and the end of each gas supply pipe is spaced the same distance from the longitudinal axis as the outer edge of the annular, further restriction plate.
35 Door deze constructie wordt mede door de gasstroomsne1heid en geregelde 1uchtsnelheid, buiten de branderkop een interne rookgasrecircu1atie in de additionele verbranding verkregen die onder meer door de beschikbare ruimte buiten de 10 1 1 0 1 Λ 5 branderkop, efficiënt is in het verminderen van het N0X-gehalte.35 Due to this construction, partly due to the gas flow rate and controlled air speed, an internal flue gas recirculation in the additional combustion is obtained outside the burner head, which is, among other things, efficient in reducing the NOx through the available space outside the 10 1 1 0 1 Λ 5 burner head. -degree.
De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin bij wijze van voorbeeld 5 een gas-o 1iebrander volgens de uitvinding in de figuur schematisch in doorsnede wordt weergegeven.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which, by way of example, a gas oil burner according to the invention is schematically shown in cross-section in the figure.
In de figuur geeft 1 schematisch een deel van een op aardgas en olie gestookte gas - o1iebrander van een ketel 2 weer. Het deel van gasbrander 1 bevat een omhulling 3 met een 10 lengteas 4, een gastoevoer1 eiding met gastoevoerkanalen 5, een luchttoevoerleiding met luchttoevoerkanalen 6, een eerste stuwplaat 7 en verdere stuwplaat 11, en een geregelde door1 aatopening 33.In the figure 1 schematically shows a part of a gas oil burner of natural gas and oil of a boiler 2. The part of gas burner 1 comprises a casing 3 with a longitudinal axis 4, a gas supply pipe with gas supply channels 5, an air supply pipe with air supply channels 6, a first restriction plate 7 and further restriction plate 11, and a controlled passage opening 33.
In de weergegeven uitvoeringsvorm worden de 15 gastoevoerkanalen gevoerd door de ruimte die aanwezig is tussen twee coaxiaal geplaatste buizen 8 en 9. Het gas, bijvoorbeeld Gronings aardgas, stroomt via de ini aatop ening 10 via de gastoevoerkanalen 5 door de gasbrander 1 zoals aangegeven door de pijlen. De olietoevoerkana 1 en zijn in 20 meerdere in de lengteas geplaatste buizen 34 en de olie wordt verstoven via de ui11 aatopeningen 37.In the embodiment shown, the gas supply channels are passed through the space which is present between two coaxially placed pipes 8 and 9. The gas, for example Groningen natural gas, flows through the inlet 10 through the gas supply channels 5 through the gas burner 1 as indicated by the arrows. The oil supply duct 1 and its in 20 multiple longitudinal tubes 34 and the oil is atomized through the outlet ports 37.
De luchttoevoerkanalen 6 worden in dit geval gevormd doordat het buizensamenste1 8, 9, zich coaxiaal binnen de omhulling 3 bevindt. Door middel van een 25 verbrandingsluchtventilator (niet weergegeven) wordt de lucht in de luchttoevoerkanalen 6 gebracht en stroomt door de gasbrander 1 zoals aangegeven door de dubbele pijlen.The air supply channels 6 in this case are formed in that the tube assembly 8, 9 is coaxial within the envelope 3. By means of a combustion air fan (not shown), the air is introduced into the air supply channels 6 and flows through the gas burner 1 as indicated by the double arrows.
Andere uitvoeringsvormen van gas- en 1uchttoevoer1eidingen, bijvoorbeeld naast elkaar gelegen 30 buizen in plaats van coaxiale buizen, zijn mogelijk, zolang de toevoer gescheiden geschiedt.Other embodiments of gas and air supply pipes, for instance adjacent pipes instead of coaxial pipes, are possible, as long as the supply takes place separately.
In de branderkop 12, die zich tussen de stuwplaten 7 en 11 bevindt, worden de toegevoerde lucht en aardgas gemengd en door een ontstekingsinrichting (niet weergegeven) tot 35 ontbranding gebracht. Om een goede verbranding te verkrijgen, dient niet alleen een goede menging van het aardgas en de lucht verkregen te worden, maar tevens de stroomsnelheden 10 1 18 14 6 daarvan goed op elkaar aangepast te worden. Hiervoor dient de stuwplaat 7 en geregelde luchtdoorlaatopeningstuwplaat 33.In the burner head 12, which is located between the dunnage plates 7 and 11, the supplied air and natural gas are mixed and ignited by an ignition device (not shown). In order to obtain a good combustion, not only a good mixing of the natural gas and the air has to be obtained, but also the flow rates thereof 10 1 18 14 6 must be well adapted to each other. The restriction plate 7 and controlled air passage opening restriction plate 33 serve this purpose.
Lucht stroomt langs de stuwplaat 7 en geregelde door1aatopeningsstuwplaat door een ringvorige opening 13 met 5 diameter x naar de branderkop 12. Het aardgas kan bijvoorbeeld als volgt aan de branderkop 12 afgegeven worden. Een ringvormige plaat 30 voorzien van een aantal openingen 31 sluit de gastoevoerkana1 en 5 af. Pijpen 14, bijvoorbeeld twee in aantal, zijn rondom overeenkomstig openingen 31 op de 10 ringvormige plaat aangebracht. Deze pijpen 14 zijn zodanig gevormd dat ze ieder een half cirke1segment vormen in een vlak dwars op de lengteas 4. Elke pijp 14 bezit een aantal radiaal naar buiten gerichte openingen 14' waardoorheen aardgas in de branderkop 12 kan stromen. In afhankelijkheid van onder andere 15 de grootte van de openingen 13, 14' wordt een stabiele en goede verbranding van het lucht-aardgasmengse1 verkregen. De olie kan bijvoorbeeld als volgt aan de branderkop 12 afgegeven worden. Op een ringvormige buis 36 zijn in de lengteas een aantal buizen 34 geplaatst, x in getal, elke buis 34 bezit 20 een uitstroomopening 37 waardoor olie met hoge druk in de verbrandingsruimte 38 kan stromen. In afhankelijkheid van onder andere de grootte van de openingen 13, 37 en 39 wordt een stabiele en goede verbranding van het lucht-oliemengsel verkregen.Air flows past the thrust plate 7 and controlled passage opening thrust plate through an annular opening 13 with a diameter x of 5 to the burner head 12. The natural gas can for instance be delivered to the burner head 12 as follows. An annular plate 30 provided with a number of openings 31 closes off the gas supply channels 1 and 5. Pipes 14, for example two in number, are arranged all around corresponding openings 31 on the annular plate. These pipes 14 are shaped such that they each form a half circle segment in a plane transverse to the longitudinal axis 4. Each pipe 14 has a number of radially outwardly directed openings 14 'through which natural gas can flow into the burner head 12. Depending on, inter alia, the size of the openings 13, 14 ', a stable and good combustion of the air-natural gas mixture is obtained. For example, the oil can be delivered to the burner head 12 as follows. A number of tubes 34 are placed on an annular tube 36 in the longitudinal axis, x in number, each tube 34 has an outflow opening 37 through which oil with high pressure can flow into the combustion space 38. Depending on, inter alia, the size of the openings 13, 37 and 39, a stable and good combustion of the air-oil mixture is obtained.
25 Volgens de uitvinding wordt het bij de verbranding geproduceerde NOx-gehalte gereduceerd door een additionele verbranding te realiseren buiten de branderkop 12. Dit wordt verkregen door de verdere stuwplaat 11 met een door1 aatopening 18 op een afstand L van de eerste stuwplaat 7 te plaatsen, en 30 door een gedeelte van het toegevoerde aardgas via gaspijpen 15 door de branderkop 12 voorbij de verdere stuwplaat 11 te brengen en door een gedeelte van de toegevoerde olie anderzijds via de buizen 34 en uitstroomopeningen 37 door de branderkop 12 voorbij de verdere stuwplaat 11 te brengen.According to the invention, the NOx content produced during combustion is reduced by realizing an additional combustion outside the burner head 12. This is obtained by placing the further thrust plate 11 with a passage opening 18 at a distance L from the first thrust plate 7, and 30 by passing a part of the supplied natural gas via gas pipes 15 through the burner head 12 past the further thrust plate 11 and by passing a part of the supplied oil on the other side via the pipes 34 and outflow openings 37 through the burner head 12 past the further thrust plate 11 .
35 De stuwplaat 11 kan via draagstangen 17 aan de eerste stuwplaat 7 bevestigd zijn voor een correcte onderlinge positionering, maar kan anderszins in de gasbrander 1 opgehangen zijn. De gaspijpen 15 zijn bij voorkeur aan het 1 n 1 1 fl 1 i 7 buizensamenste1 8, 9 bevestigd. De oliebuizen kunnen zijn voorzien van een ommanteling ter koeling en bevestigd aan omhulling 3 .The restriction plate 11 can be attached to the first restriction plate 7 via carrying rods 17 for correct mutual positioning, but can otherwise be suspended in the gas burner 1. The gas pipes 15 are preferably attached to the pipe assembly 1 8, 9. The oil pipes can be provided with a casing for cooling and attached to casing 3.
Teneinde een correcte mengverhouding en 5 stroomsne1 heidsverhouding tussen het door de gaspijpen 15 toegevoerde aardgas, en door buizen 34 toegevoerde olie, en het door de verdere stuwplaat 11 doorgelaten mengsel te verkrijgen kunnen de diameter van de de ui11 a atopeningen van de gaspijpen 15 en het diameterverschi1 y van de ringvormige 10 door1aatopening 18 naar wens ingesteld worden. In de praktijk is gebleken dat de grootte y van de doorlaatopening 18 en de diameter x van de geregelde doorlaatopening 39, een grote rol speelt bij het minimaliseren van de NOx-emi s s i e . In afhankelijkheid van de specifieke gas-o 1iebrander die gebruikt 15 wordt, kan de grootte y en x aangepast worden om een minimale NOx- productie bij verbranding te verkrijgen.In order to obtain a correct mixing ratio and flow velocity ratio between the natural gas supplied through the gas pipes 15 and the oil supplied through pipes 34, and the mixture passed through the further thrust plate 11, the diameter of the outlets of the gas pipes 15 and the diameter difference of the annular passage opening 18 can be adjusted as desired. It has been found in practice that the size y of the passage opening 18 and the diameter x of the controlled passage opening 39 play a major role in minimizing the NOx emissions. Depending on the specific gas oil burner used, sizes y and x can be adjusted to obtain minimal NOx production upon combustion.
De verdere stuwplaat 11 kan gevormd worden door een aantal schijfjes van bijvoorbeeld roestvrij staal, waarbij elk schijfje naast de ui11 aatopening van een bijbehorende gaspijp 20 geplaatst is. De geregelde door1 aatopeningsstuwp1 a at 33 wordt tijdens de capaciteitsregeling automatisch versteld door overbrenging 35.The further restriction plate 11 can be formed by a number of discs of, for instance, stainless steel, each disc being placed next to the outlet opening of an associated gas pipe 20. The controlled through1 vent opening thrust 1 at 33 is automatically adjusted during transmission by the transmission 35.
Voor het verkrijgen van een eenvoudige en stabiele mechanische constructie is de verdere stuwplaat bij voorkeur 25 ringvormig en coaxiaal met de omhulling 3.In order to obtain a simple and stable mechanical construction, the further thrust plate is preferably annular and coaxial with the envelope 3.
Een additionele en stabiele verbranding buiten de branderkopl2 kan door een additionele ontstekingsinrichting (niet weergegeven) verkregen worden. Door een juiste keuze van de onderlinge afstand tussen de stuwplaten 7 en 11 blijkt 30 echter dat de verbranding in de branderkop 12 de additionele verbranding ontsteekt. Aldus is er geen additionele ontstekingsinrichting nodig.An additional and stable combustion outside the burner headl2 can be obtained by an additional ignition device (not shown). By a correct choice of the mutual distance between the thrust plates 7 and 11, however, it appears that the combustion in the burner head 12 ignites the additional combustion. Thus, no additional ignition device is required.
De additionele verbranding blijkt indien nodig verder gestabiliseerd te kunnen worden door het aanbrengen van 35 openingen 32 in het eindgedeelte van de gaspijpen welke openingen 32 naar de verdere stuwplaat 11 gericht zijn.It appears that the additional combustion can be further stabilized if necessary by arranging openings 32 in the end section of the gas pipes, which openings 32 face the further thrust plate 11.
1011814 81011814 8
Een verdere drastische reducering van de NO*-emissie wordt gerealiseerd door het opwekken van interne rookgasrecircu1atie in de additionele verbranding.A further drastic reduction of NO * emissions is achieved by generating internal flue gas recirculation in the additional combustion.
Deze interne rookgascirculatie wordt op eenvoudige wijze 5 verkregen door het gebruik van specifiek gevormde gaspijpen. Deze gaspijpen 15 hebben een gedeelte dat in de branderkop 12 evenwijdig aan de lengteas 4 loopt en dat door de verdere stuwplaat 11 gaat. Verder bevatten de gaspijpen 15 een gedeelte dat een hoek α met de lengteas 4 maakt. Deze hoek α 10 bepaalt de mate van rookgascirculatie onder meer in afhankelijkheid van de gas-o 1iebrander- en kete1groo11e. Voor het verkrijgen van een goede verbanding dienen de ui11 aatopeningen van de gaspijpen op nagenoeg dezelfde afstand M van de lengteas 4 geplaatst te zijn als de buitenrand van de 15 verdere stuwplaat 11.This internal flue gas circulation is obtained in a simple manner by the use of specifically shaped gas pipes. These gas pipes 15 have a part which runs parallel to the longitudinal axis 4 in the burner head 12 and which passes through the further thrust plate 11. The gas pipes 15 furthermore comprise a part that makes an angle α with the longitudinal axis 4. This angle α 10 determines the degree of flue gas circulation depending, inter alia, on the dependence of the gas burner and chain size. In order to obtain a good connection, the outlet openings of the gas pipes must be placed at approximately the same distance M from the longitudinal axis 4 as the outer edge of the further thrust plate 11.
Een verdere optimalisering voor het verkrijgen van een minimale NO*-emissie blijkt verkregen te worden door de afstand D tussen de verdere stuwplaat 11 en het uiteinde van elke gaspijp 15 in de richting van de lengteas 4 in te 20 stellen. Een verdere optimalisering bij toegevoerde olie en lucht ter minimalisering van de NO*-emissie is elke oliebuis 34-37, in lengteas de afstand O te verstellen.A further optimization for obtaining a minimum NO * emission appears to be obtained by adjusting the distance D between the further thrust plate 11 and the end of each gas pipe 15 in the direction of the longitudinal axis 4. A further optimization with supplied oil and air to minimize the NO * emission is to adjust each oil pipe 34-37 in the longitudinal axis by the distance O.
25 30 1 10 1 18 1425 30 1 10 1 18 14
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1011814A NL1011814C1 (en) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | Combined gas and oil burner for e.g. boiler, has dam plate and supply tube arrangement in burner head designed to reduce nitrogen oxide emissions |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1011814 | 1999-04-15 | ||
| NL1011814A NL1011814C1 (en) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | Combined gas and oil burner for e.g. boiler, has dam plate and supply tube arrangement in burner head designed to reduce nitrogen oxide emissions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1011814C1 true NL1011814C1 (en) | 2000-10-17 |
Family
ID=19769028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1011814A NL1011814C1 (en) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | Combined gas and oil burner for e.g. boiler, has dam plate and supply tube arrangement in burner head designed to reduce nitrogen oxide emissions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1011814C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1783426A1 (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-09 | Riello S.p.A. | Combustion head for a gas burner |
| WO2007087020A1 (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-02 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dual fuel gas-liquid burner |
| FR2914398A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-03 | Pillard Chauffage | GASEOUS FUEL BURNER |
| US7909601B2 (en) | 2006-01-24 | 2011-03-22 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dual fuel gas-liquid burner |
| US8075305B2 (en) | 2006-01-24 | 2011-12-13 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dual fuel gas-liquid burner |
-
1999
- 1999-04-15 NL NL1011814A patent/NL1011814C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1783426A1 (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-09 | Riello S.p.A. | Combustion head for a gas burner |
| US7775792B2 (en) | 2005-11-07 | 2010-08-17 | Riello S.P.A. | Combustion head for a gas burner |
| WO2007087020A1 (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-02 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dual fuel gas-liquid burner |
| GB2449022A (en) * | 2006-01-24 | 2008-11-05 | Exxonmobil Chem Patents Inc | Duel fuel gas-liquid burner |
| GB2449022B (en) * | 2006-01-24 | 2010-04-28 | Exxonmobil Chem Patents Inc | Dual fuel gas-liquid burner |
| US7901204B2 (en) | 2006-01-24 | 2011-03-08 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dual fuel gas-liquid burner |
| US7909601B2 (en) | 2006-01-24 | 2011-03-22 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dual fuel gas-liquid burner |
| US8075305B2 (en) | 2006-01-24 | 2011-12-13 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Dual fuel gas-liquid burner |
| CN101360950B (en) * | 2006-01-24 | 2013-01-30 | 埃克森美孚化学专利公司 | Dual fuel gas-liquid burner |
| FR2914398A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-03 | Pillard Chauffage | GASEOUS FUEL BURNER |
| EP1980788A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-15 | Fives Pillard | Gaseous fuel burner |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4708638A (en) | Fluid fuel fired burner | |
| US4162140A (en) | NOx abatement in burning of gaseous or liquid fuels | |
| FI93900B (en) | Burner | |
| US5603906A (en) | Low NOx burner | |
| RU2091669C1 (en) | Burner (design versions), method of optimization of combustion process and conversion of conventional burner | |
| US7850448B2 (en) | Furnace | |
| JPH09196379A (en) | Ring shape combustion chamber of gas turbine and method of actuating ring shape combustion chamber of gas turbine | |
| EP0717237A2 (en) | Process and apparatus for burning oxygenic constituents in process gas | |
| KR20010052937A (en) | LOW NOx AND LOW CO BURNER AND METHOD FOR OPERATING SAME | |
| US3955909A (en) | Reduction of gaseous pollutants in combustion flue gas | |
| EP3502559B1 (en) | Low nox burner with exhaust gas recycle and partial premix | |
| US4050877A (en) | Reduction of gaseous pollutants in combustion flue gas | |
| US3090675A (en) | Direct flame incinerator | |
| US4502395A (en) | Combustion gas mixing apparatus | |
| WO2001075361A1 (en) | Low pollution emission burner | |
| US6029647A (en) | Recuperative radiant tube with hot side vitiation | |
| AU684581B2 (en) | Burner for the combustion of fuel | |
| EP3414490B1 (en) | Fired heating system and method | |
| US4013399A (en) | Reduction of gaseous pollutants in combustion flue gas | |
| NL1011814C1 (en) | Combined gas and oil burner for e.g. boiler, has dam plate and supply tube arrangement in burner head designed to reduce nitrogen oxide emissions | |
| US6145450A (en) | Burner assembly with air stabilizer vane | |
| US4979894A (en) | Arrangement for burning fuels in a narrow combustion space | |
| US5775317A (en) | Recuperative radiant tube with hot side vitiation | |
| RU2526097C2 (en) | Industrial burner and appropriate method of combustion for thermal furnace | |
| US6857868B1 (en) | Burner with a modular flame retention plate system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20031101 |