TW200809142A

TW200809142A - COANDA gas burner apparatus and methods

Info

Publication number: TW200809142A
Application number: TW96121532A
Authority: TW
Inventors: Roger L Poe; James Wilkins; Michael G Claxton
Original assignee: John Zink Co Llc
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2008-02-16
Also published as: EP2309184A2; AU2007202730A1; EP2309182A2; KR20130041849A; US7878798B2; BRPI0705249B1; HK1120100A1; CN101135442A; EP2309182A3; CN101135442B; JP2012181011A; CA2725825A1; US8529247B2; CA2591458C; EP1867923B1; US20070292811A1; EP1867923A3; CN101852430A; US20120270161A1; US8568134B2

Description

200809142 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於用於在空氣及煙道氣存在之情況下燃燒燃料氣以形成穩定火焰同時抑制形成氧化亞氮（”N〇x")及一氧化碳（"CO”)的氣體燃燒器裝置及方法。【先前技術】已開發且成功利用具有擴散及預混能力之組合的各種類塑之氣體燃燒器。在於爐之範圍内燃燒之前，預混方法將空氣及燃料氣兩者混合成均勻混合物。擴散方法將燃料氣注入至一空氣流中，其中在不具有文氏管之情況下發生混合。火焰在接近於出口點之處穩定，進而形成炙熱且瞬發之氧化亞氮。常規利用兩種方法來點燃並燃燒給定燃料氣以在處理燃燒器（process burner)内產生熱。在預混燃燒器及擴散型燃燒器兩者中，可界定最佳方法來減少炙熱且瞬發之氧化亞氮形成。由政府嚴密調整處理燃燒裔以及其他燃燒設備之氧化亞氮及一氧化碳氣體之排放。政府經常爭取較佳方法來進一步減少來自當前燃燒設備之排放。為了減少氧化亞氮及其他潛在污染氣體之產生，正開發各種改良之氣體燃燒器裝置。在一種方法中，所有空氣與主要燃料一起在第一區中燃燒且剩餘燃料在第二區中燃燒。在此分級燃料氣方法中，因在燃燒期間煙道氣稀釋氣流之顯著部分而使分級燃料‘變稀，進而降低氣體之燃燒溫度。空氣及煙道氣中之氮氣充當散熱體，因為其吸收來自 121797.doc 200809142 火焰之熱。煙道氣可來自爐身（外部煙道氣）或來自爐自身 (内部煙道氣）。降低氣體之燃燒溫度降低了氧化亞氮在所產生之煙道氣中的形成。由以引用方式併入本文中之美國專利第 5,275,552號（1994年 1月 4日頒予 John Zink Company) ，及第 6,729,874 B2 號（20〇4 年 5 月 4 日頒予 John Zink

Company)展示低NOx燃燒器及相關方法之實例。燃料氣之分級燃燒及稀釋形成需要解決之額外的關注事 φ 項，包括不燃性及火焰不穩定性。需要適當量之空氣或煙道氣來充分稀釋火焰以達成氧化亞氮形成之充分減少。然而，若過度稀釋燃料氣，則可能難以點燃或點燃之火焰可能變得不穩定。火焰不穩定性可形成能夠使整個爐不穩定的其他不穩定性。已在燃k i合中利用康達表面，其中升高之壓力下之顯著 /瓜率係可貝現的。康達表面僅為經設計以黏附流體的彎曲表面。在康達表面上或鄰近於康達表面而注入之流體流傾 • 肖於黏附至表面並沿表面之路徑而擴散。負壓力及黏性力 $反於表面而拉動流體。流體流擴散至允許近似流體以非吊有效之方式與流體流混合的相對較薄之薄膜或薄片。賦 :氣體之額外表面區域顯著增強了混合。舉例而言，在可每一小時排放幾萬石旁廢氣之燃燒塔中，需要快速混合。結果，料表面及康達效應通常用於燃燒塔裝置，因為其消除了對蒸汽、鼓風機及相關設備的需要。然2 ’康達表面、尚未併入至低ΝΟχ處理燃燒器裝置中。燃燒器組件較小且需要比燃燒塔組件低得多的氣流。結 121797.doc 200809142 =康達技術尚未積極應用至處理燃燒器。又，歸因於所 :=費用，許多精煉廠操作人員尚未改變精煉爐。沾之二！燃燒器總成常常必須安裝至界定燃燒器必須滿‘ 中。火知之長度及直徑）的覌有箱式爐猎由本發明，P姐- 燒 ^各種方式來在低Ν ο x分級燃料氣燃 ❿ /康達表面以顯著改良燃燒器之效率同時避免諸如不燃性及火焰不穩定性之問題。C免名【發明内容】根據本發明，提供黑米♦a 滿足上文所描述之需要且克服先前技術之缺點的氣體燃燒器裝也ώ丄、 1汉万，奢已揭不，康達表面可

/、自由流體流柄合以將 A 乳/、工氣及稀釋劑（在此情況下為煙道氣）混合同時伴保持延長之停吹能力及增強之穩定性。康達表面顯著增強煙f 、瑕1與流中之其他流體的混合。此外’藉由使用各種库遠本種康達表面，可顯著增加可併入至混合區及火焰中之煙道翁的旦 ^ t " 的里。因此’可顯著增加減少來自燃燒益之氧化亞氮及一 Λ仆 I Λ 乳化厌排放之能力，同時改良爐中之火知品質及熱通量分布。唐達表面及者專表面定位於燃燒器磚之內部及外部的方式分故务^ "’、万式允許在不將内部邊界層上之辦料氣稀釋至使其變得不可、、及ν致不穩疋火焰的點的情況下，將煙道氣賦予至盥婵焯哭态相關之各種混合及燃燒區。康達表面亦允許在不需要諸如火焰穩定器、錐體 '翼形件冲板等等之其他結構的情況下精確控制火焰之形狀。在下文詳細描述本發明之此等及其他優勢。 121797.doc 200809142 :據本發明之-態樣，提供—種氣體燃燒器裝置，其用於將燃料氣與空氣之混合物排放^ ^ 煙、皆> a 王I中，在该爐中在存在煙的情況下燃燒該混合物同時 n _ ^ , 才座生低含夏之氧化亞氮乳化碳。該氣體燃燒器裝置包含# 主、匕各充爲部、燃燒器磚、 …枓氣注入構件，及次要終料翁抖孔/主入構件。在裝置中刀J包括庄入之預混主要構件。至二:：包括用於附著至爐之外殼。該外殼包括：一附著端一與上、之下知，及一將上端及下端連壁及下端中之至少一者且有一安=在-起的側壁。側燃燒器碑令具有一用=外：：置中的空氣入口。央開口。燃燒器碑包括一在空氣出收工孔之中端的&細你工汛出口上方附著至外殼之上口 .及對之頂糕，該頂端包括-排放出 ’及-連接底❹頂端且環繞巾至爐中且具有一内#而、—〜扪▲ 4壁延伸 r it 表面及穿過壁延伸之至少一孔體循料，壁之内表面包括康達表面。該内/ 中央開口中之内部體循環埠上方）d 近於氣體循環璋（較佳在氣早方）而疋位於壁之内表面上。主要燃料氣注入播彼、击哭，置相_ 料氣源且操作性地與燃燒開”。主要燃料氣注入= 燃燒器碑之，央 ’❸卜部氣體升管具有―連接至料吕且疋位於燃燒哭德 ”版升 ^ 土之外側的外部主要舞料氣排:^ < 嘴以穿過氣體m讀放喷要燃枓風注入至磚之中央開口 121797.doc 200809142 中主要燃料氣注入構件亦可包括各種其他組件。 / 、b :轭例中，主要燃料氣注入構件包括一預混單元。㈣、：早凡組合一預混膜及一文氏管混合器。該預混膜在 ^磚中之氣體循環埠之下方圍繞燃燒料之^之内表面而，伸且在其頂部具有複數個預混氣體排放孔（”痒”）。文氏管混合器包括-連接至燃料氣源且具有所連接之内部主=料氣排放喷嘴的内部氣體升管，及一操作性地與該 Μ乱耝升官及主要燃料氣排放喷嘴相關聯的文氏管外殼。該文氏管外殼連接至預混膜以將主要燃料氣與空氣之，合物饋二至預混膜中。預混單元能夠將主要燃料氣與空風之-m貧混合物傳送至燃燒叫的中央開口中。次要燃料氣注入構件連接至一燃料氣源且操作性地與燃燒n裝置相關聯以將次級燃料氣自燃燒器磚外部注入近於燃燒器碑之排放出口之一點（較佳在燃燒器磚之外表面上或鄰近於燃燒器磚之外矣而、,^ 哼之外表面）。次要燃料氣注入構件包括-外部氣體升管’該外部氣體升管連接至燃料氣源且具有-連接該外部氣體升管之次要燃料氣排放喷嘴以在燃燒益磚之壁的外表面上或鄰近於燃燒器磚之辟之外表面而注入次要燃料氣。在-組態中，主要燃料氣:入料及欠要燃料氣注入構件利用同一外部氣體升管及燃料氣排放噴嘴。燃料氣排放喷嘴充當主要燃料氣排放喷嘴及次要辦料氣排放喷嘴。噴嘴包括用於穿過延伸過撚燒器磚之辟之體循環料人冊氣的-或多料及用於在燃燒料之辟之外表面上或鄰近於該外表面而注入燃料氣的一或多個 121797.doc •12- 200809142 立車。火’、“磚之壁之外表面較佳亦包括的外部康達表面。外部氣體升& “自外表面向外凸出外1庸、s及_人要燃料氣排放喷嘴在外。p康達表面上或鄰近於外部、氣。外n逹> $ έ "" 、 /主入次級燃料 Ρ康達表⑽佳m繞燃燒之延伸；然而，j：亦可門私仏m 土之外表面而亦；7間歇地圍繞燃燒器延伸。間歇性外邻庵含本工，土之外表面而注夕卜口P康達表面較佳由可垂直開口而向㈣斜之外部平面表面間隔。碑之中央主二;實Γ中’氣體燃燒器包括充氣部、燃燒器磚、要U4氧注入構件及次要燃料氣注入構件。括一用於附著至爐之外殼。 ”。^ 诚，古“山 @外威包括· 一附著至爐之上 Μ上柒具有一安置於其中之下硿· Y之工乱出口，一與上端相對山及-將上端及下端連接在一起的側壁。側壁及下 ί而之至少一者具有一安置於其中的空氣入口。燃燒器磚令具有-用於自外殼之空氣出口接收空氣之t 央開口。燃燒器磚包括：一在空氣出口上方附著至外殼之上端的底部；—與底端相對之頂端’該頂端包括一排放出口；及—將底端連接至頂端且環繞中央開口的壁。該壁延伸至爐空間中且具有一内表面及一外表面，壁之外表:包括自外表面向外凸出之外部康達表面。 ^要燃料氣注入構件連接至一燃料氣源且操作性地與燃燒器裝置相關聯以將主要燃料氣注入至燃燒器磚之中央開口中_人要燃料氣注入構件亦連接至一燃料氣源且操作性地與燃燒器裝置相關聯以將次級燃料氣自燃燒器磚之外部 121797.doc 200809142 邱近於燃燒器.碑之排放出.口的點。次要燃料.氣注入構件包括—外部氣體升管，該外部氣體升管連接至燃料氣源且具有所連接之次要燃料氣排放喷嘴以在外部康達表面上或鄰近於該外部康達表面而注入次級燃料氣。在另一態樣中’本發明包括結合—燃燒器充氣部而使用以开/成a體燃燒器裝置的燃燒器磚，該氣體燃燒器裝置用於將燃料氣與空氣之混合物排放至—爐中，在該爐中在

存在煙道氣之情況下燃燒該混合物同時產生低含量之氧化亞氮及-氧化碳。本發明之燃燒器碑為結合本發明之氣體燃燒器裝置在上文所描述之燃燒器磚。本發明之燃燒器磚可用於修整應用中。在另一態樣令，本發明包括一種結合氣體燃燒器裝置而使用的氣體喷口〇該^[髀啥 '人· 广茨礼體賀口包含· 一用於連接至一燃料軋源之虱體筒管’· 一附著至該氣體筒管之氣體偏轉器，·及一安置於氣體筒管與該氣體偏轉器之間的燃料氣岀口。該氣體偏轉器具有一包括一唐撞矣而_ + ^ 康達表面之外表面，該康達表面相對於燃料氣出口而定位使得自燃料氣出口排放之燃料氣沿康達表面之路徑而擴散。氣體偏轉器較佳具有-玉杯花形狀。本發明之氣體嘴口可（例如）用作本發明之氣體辦燒器裝置之次級燃料氣排放嗔嘴、用作本發明之氣體燃燒器 i置之引火器之喷口或用作附著至一中央内部氣體升管 (例如’―中央氣體搶）的主要内部燃料氣排放喷嘴。本發月之風版喷口亦可結合充當圍繞磚之内部周邊之主要氣體噴口的一系列氣體噴嘴而使用。 121797.doc -14- 200809142 在另一態樣中，本發明提供一種在爐中在存在煙道氣之情況下燃燒空氣與燃料氣之混合物以在該爐中產生熱之方法，其中利用具有用於在燃燒之前混合空氣、燃料氣及煙道氣之混合區的氣體燃燒器裝置。該方法包含以下步驟： (a) 在該混合區中提供一康達表面； (b) 以一方式在該康達表面上或鄰近於康達表面而注入燃料氣，該方式將煙道氣自混合區外部帶至混合區中且使該煙道氣在混合區中與空氣及燃料氣混合； (c) 將燃燒空氣、燃料氣及煙道氣之混合物自混合區排放至爐中；及 (d) 在爐中燃燒自該混合區排放之燃燒空氣、燃料氣及煙道氣之混合物。在一實施例中，混合區由一壁環繞，且空氣、燃料氣及煙道氣之混合物自混合區排放至爐中之主要反應區中。在此實施例中，該方法進一步包含以下步驟： (e) 在該壁之外表面上提供一外部康達表面；及 (f) 以一方式在:外部康達表面上或鄰近於外部康達表面而注入次級燃料氣流，該方式將煙道氣帶至該氣流中以形成次要燃料氣/煙道氣混合物並使該次要燃料氣/煙道氣混合物在爐中之一第二反應區中燃燒。在另一實施例中，本發明之方法包含以下步驟： (a) 在燃燒器裝置之壁之外表面上提供一康達表面； (b) 以一方式將主要燃料氣注入至混合區中，該方式使燃料氣在混合區中與空氣混合； 121797.doc -15- 200809142 (C)自混合區排放空氣與燃料氣之混合物；及 ⑷在爐中之一主要反應區中燃燒自該混合區排放之空氣與燃料氣的混合物·， ^ ⑴以方式在外部康達表面上或鄰近於外部康達表面而注 .人次級圆氣流，財式將煙道氣帶至該氣流以形成次要燃料*1 /煙道氣混合物並使該次要燃料氣/煙道氣混合物在爐中之一第二反應區中燃燒。 φ 燋钇為之壁之内表面較佳亦包括一内部康達表面。注入至混合區中之燃料氣以一方式在該康達表面上或鄰近於康達表面而注入，該方式將煙道氣自混合區外部帶至混合區中且使該煙道氣在混合區中與空氣及燃料氣混合。通在結合所附圖式閱讀以下[實施方式]之後，本發明之目才示、特徵及優勢對於:熟習此項技術者將易於顯而易見。【實施方式】現麥看圖式，且特定言之參看圖丨，本發明之氣體燃燒 • 器裝置得以說明且通常由數字10表示。如圖i所示，燃燒杰裝置10在爐16(未展示整個爐）之爐空間14之爐壁12(較佳底壁或底板）之開口 18上方密封地附著至該爐壁12。儘管耽體燃燒器裝置通常如圖}所示垂直安裝且向上燃燒的，仁應理解，亦可以其他方式安裝氣體燃燒器裝置1 〇。舉例而言，氣體燃燒器裝置10可水平安裝且水平或垂直燃燒，或可垂直安裝且向下燃燒（下燒型（d〇wn_fired))。較佳地，如圖所不，氣體燃燒器裴置丨〇垂直安裝至爐空間14之底板且為上燒型的（up-flred)。 121797.doc -16- 200809142 氣體燃燒器裝置職燃料氣與空氣之混合物排放至該爐 16之爐空間14中’其中在存在煙道氣之情況下燃燒該混合物同時產生低含量之氧化亞氣及一氧化碳。氣體燃燒器裝置1〇包含充氣部20,其包括一用於附著至爐之外㈣。該外殼包括-上端24、-與該上端相對之下端％及一將上端與下端連接在-起的側壁2卜外殼22之上端Μ具有安置於其中之空氣出口 30。如圖1所示，外殼22之上端24附箸.至爐壁12’使得空氣出ϋ3〇定位於爐壁中之開口 18下方。外殼22之側壁28及下端26令之至少一者具有一安置於其中的空氣入口 3 2。較佳地，日^闰1 一外殼22之側壁28中 ^ 1 ^且如圖1所不，空氣入口 32安置於如圖丨所說明，外殼22藉由一凸緣34及穿過該凸緣及为之底壁中之互補開口 38而延伸的複數個螺栓％附著至爐【之底壁或底板12。爐壁12包括1著至該爐壁12之内㈣緣材料層40。一用於調整穿過空氣入口 ”之空氣之流率备空氣流調節器或阻尼器42附著至空氣入口。阻尼器仏包和可自垂直位置旋轉至水平位置以打開及關閉阻尼器之二個可調翼片4 4。用於減小射流及燃燒噪聲之消音器仏亦所著至空氣人π 3 2。如熟習此項技術者所理解，氣體燃燒哭裝置1〇可為自然通風燃燒器（亦即，燃燒所需空氣係自然地通至外殼22中）、強制通風燃燒器（舉例而言，使用鼓風機來將燃燒空氣吹至外殼中)、平衡通風燃燒器(例如:使用鼓風機來將空氣吹進及將空氣吹出燃燒器以達成辦燒* 氣之適當平衡)或其變體。可由燃燒器裝置1〇燃燒各：: 121797.doc 17· 200809142 同類3L之燃料氣，包括天然氣、氫氣、丙烷、乙烷或其他典型精煉型燃斜。氣體燃燒器裝置10進一步包含一燃燒器磚5〇，其中且有 -用於自外殼22之空氣出口 3〇接收空氣的中央開口 5J該燃燒器磚50包括-底端54、一與該底端相對之頂端％及一連接底端至該頂端且環繞中央開口 52之壁58。燃燒器碑5〇之底端54在外殼之空氣出口3()上方附著至外㈣的上端 24。燃燒器磚5G之頂端56中包括_排放出口仍。現參看圖1至圖6,燃燒器碑5G之壁58延伸至爐空間㈣且具有-上部部分62、一下部部分64、—内表面&及一外· 表面68 ▲ 58進-步包括穿過壁而延伸之複數個氣體循環埠二。㈣之内表祕包括鄰近於氣體猶環物或在氣體柄蟑70上方（如圖示，在上方仪位的複數個内部康達表面8〇:每一内部康達表面凸出至燃燒器磚50之中央開口 52 中母一内部康達表面80及氣體循環埠70定位於壁58之内表面66中之凹入區士卜 82中。母一凹入區82包括自壁“之内表面80延伸至二央開口 52中之相對侧壁⑽％。如最佳由圖斤丁〃疋位於對應之凹人區82中之内部康達表面80延至中央開口中相比，側壁84及86延伸至中央開口 52中較殊。換言之，内部康達表面8_人至壁58之内表面較佳地，内部庵生 -康達表面80插入於壁58之内表面66中一離，該距離在約〇 2 25央吋至約0.75英吋之範圍内。如進一步描述’内部康達表面8〇與壁58之剩 66之間的空間防t以刀心門辰面料氣及/或煙道氣由於燃料氣及/或空 121797.doc •18- 200809142 氣穿過燃燒器碑50之中央開口 52之流動而吹離内部康達表面。為了達成顯著之康達效應，㈣康達表面80之表面應大體上光滑且具有一大體上實際半徑或均一弧度。又，重要的内部康達表面具有霸曲部以充分吸引所涉及 "#康達表面不具有足夠f曲部或表面區域，則歸因於氣體之動量，表面可能不具有足夠區域來起始康達效應（亦即，不可脸务、乳^吸取至表面）。為了確保足夠的康達效應，在主體内部康達表面8〇上或鄰近於主體内部康達表面8〇而將燃料氣注入至氣體循環埠7〇中並穿過氣體循料 7〇的燃料排放埠之直徑(或在使用多個燃料排放埠的情況了之平均痒直握）（’’主要埠直徑”）與内部康達表面之半徑 ("内部康達半徑”）的比需要為至少7:卜 ^㈣噴嘴⑹之4之直徑（或在包含多料的情況^ ':直& )與内部康達半徑比需要為至少7:1。較佳地，主要璋直徑與内部康達半徑比為至少1G:1，最佳至少12」。因舉例而言，在0.0625英时之主要埠直徑及〇75英对内:康達半徑的情況下，主要蟑直徑與内部康 12:1 〇 4 =定康達表面具有足夠彎曲部或表面區域，則甚至在涉料泣氣版埠日守，氣流或射流亦會經對準而與康連表面之正切以起始適當的康達效應。此情形可隨著（例如）爾^開槽注人情形而利用較高質量.流之燃燒塔中所使用之較大康達表面而顯著變化。 121797.doc -19- 200809142 除以上參數之外，内部康達表面80之特定大小及形狀可取決於氣體循環埠之大小及形狀、燃燒器蹲之大小及形狀及與特疋應用相關之其他因素而變化。内部康達表面⑽在内表面66上之方位（例如，垂直、水平等）亦可取決於以上因素而變化。

内部康達表面8〇為本發明之氣體燃燒器1〇的非常重要之組件。其允許在不過度稀釋燃料氣且防止燃燒或引起火焰不穩定性之情況下帶入大量煙道氣。此情形至少部分地歸因於保持燃料充足之㈣邊界層。相反於康達表面80而拉動並保持穿過氣體循環埠7()注人之主要燃料氣及空氣流。燃料氣流分裂並膨脹成含有大得多之表面區域的薄膜。暴露氣體之核心之中央。結果，大體上減小了混合煙道氣盘燃料氣(及包含在特定應用中之任何其他流體，例如空氣及/或条汽）所需之距離及時間。顯著較多之煙道氣及空氣 (及必要時的其他流體）可與燃料氣射流混合。結果較穩疋之火焰，減少了由概诗 ^ 了由職Μ生之煙道氣中之氧化亞虱的έ ΐ且可較容易地使火焰成形。如圖3Α及圖4Α所+，Α Λ , 所不在—組恶中，燃燒器磚50進一弗包括定位於氣體循環埠财之循環節流器構㈣，立用^ ㈣氣流自_„5〇之中央開σ52内穿過氣體循環泣動至碑外部。循環節流器構件87包括用於每—氣體循产: 70之屏障88。該等屏障88附著至燃燒器磚50之壁58且：延伸至對應之氣體循環埠7。中。如圖所示，屏：耐火燃燒器磚之整體部分。猫马耐登體h循％郎流器構件87用於有必要減 121797.doc -20- 200809142 少流體之流自磚之内部穿過氣體循環琿7〇流動至碍外部的應用中。在（例如）未穿過循環氣體.蟑7〇注入擴散射、、&飞發生離埠流體流動。對空氣穿過埠70流出之消除輔:減^ 排放且增加設計之火焰成形能力（當未穿過物注入擴散射流以保持兩個流體流動狀況之間的流體密。循二 ^流器構件87防止空氣使磚短路且進而增加氧化亞氮: 放’並保持火焰離開燃燒器磚之壁構件87亦停止中央門… 外表面。循環節流器 U止中央開口 52中之預混合氣體與擴散氣體之間的隹何過早相互作用。在某些情況下，當在適當位置 ^有屏I5早88時’主要擴散之動量將會將預混火焰拉至循環 ”〇中，其中該動量將空氣過早載運至擴散射流之基質。、包括屏障88(當利用屏障時）之整個燃燒器磚⑼係由耐教之耐火材料（亦即，具有甚至在經受高溫時_ 〜、理形狀及化學特性之能力的材料）製成。可使用之 ^材料之實例包括碳切、氧化銘混合物及陶竟纖維材見特疋苓看圖4、圖4A及圖4B，詳細說明氣體猶環埠。母—氣體循環埠70包括一突出部分9〇、一頂面％(其 :::康達表面80之一部分)及將該突出部分9〇與頂面： ^ Γ起的一對相對側壁94及96。當燃燒器磚不包括循環 …構件87時’如圖4所示，突出部分9〇為平坦的，亦即’大體上與埠70之頂面92共面’或自内表面“朝向壁Μ :外表面68向下傾斜。較佳地，突出部分90以15。至60。之乾圍中之角度自内表面66朝向壁58之外表㈣向下傾斜。 121797.doc 21 200809142

舉例而言’當外部氣體升管（下文所論述）大體上不穿過爐之壁12而延伸時，突出部分9〇以較大角度向下傾斜。在外部氣體升管大體上在爐之底壁〗2上方延伸的組態中，突出部分90以（例如）約10。至約6〇。之範圍内的角度向下傾斜。較佳地，突出部分90以15。至25。之範圍中之角度自内表面 66朝向壁58之外表面68向下傾斜。當燃燒器磚5〇包括循環節流器構件87時，如由圖4A所示，歸因於氣體循環埠7〇中屏障88之存在，突出部分9〇以相當急劇之角度自内表面66 朝向壁58之外表面68向下傾斜。突出部分之向下傾斜用來防止中央開口 52内部之空氣穿過埠7〇徑向排出中央開口 52。是否使用循環節流器構件87及突出部分％將取決於特定應用。壁58之上部部分62之内表面66進一步包括一主要鈍體 100 ’該主要鈍體100具有一面向上(亦即，面向燃燒器磚之排放出口 60)之平坦表面1〇2。主要鈍體1〇〇完全圍繞壁 5 8之内表面66而延伸。内部康達表面8〇中之每一者包括一下端10.4、一上端106及一將該下端與該上端連接在一起之凸出部分⑽。内部康達表面8G之下端1()4在氣體循環埠7〇之頂部上方延伸。内部康達表面8()之上端鳩終止於主要純體100之平坦表面1G2。燃燒料5G之_56包括次要純體110，該次要鈍體11G具有—面向上（亦即，面向爐空間 14)之平坦表面112。次要鈍體11〇完全圍繞壁58之内表面 66而延伸。主要鈍體.⑽形成低壓區且在中央開心之上部部分中提供混合區。次要鈍體⑽來穩定碑⑽之排放 121797.doc -22· 200809142 出口 60處之氣體。分級燃料 ^ ^ _ 付過負或擴散之情况下在磚50之頂端56上使經穩定之燃料富集的能力。燃料磚50之壁58之外表祕包括㈣料區二體猶環物)及複數個非谭區118(其不包括氣體循環皂 —)。燃燒器磚50之壁58之外表㈣之上部部分Q亦包括一自外表面68向外凸出的外部康達表面13〇。在一實施例中，如圖！至圖1〇所示，外部康達表面13〇完全圍繞壁58之外表面68而延伸。由康達表面成形。 ^允㈣有分級燃料在另-實施例中，如圖U至圖12所示，燃燒器磚5〇之壁 58之外表面68的上部部分62包括複數個外部康達表面 13〇,每-外部康達表面13〇自外表面⑽向外凸出。在圖u 至圖12所示之實施例中’外部康達表面13〇由外部平面表面132間隔開。如圖11A及UB所示，外部平面表面⑴可朝向燃燒益磚之中央開口 52而傾斜(圖i⑷或為平直或垂 ^的（大體上平行於燃燒器磚之縱軸）⑴B)。若傾斜，則外 P平面表面m以5至25°範圍内之角度向内傾斜。使用交替之外部康達表面及平面（平坦）表面（傾斜或平直的）提供對火*3之形狀的較多控制。可較積極地使分級燃料成形以保持較窄火焰°此情形在需要克服壁58之效應的情況下尤 /、重要可以積極角度（aggressive angle)注入燃料氣之一 P刀X進步立曰強火焰成形，或允許分級燃料之較具積極性之偏壓。在又貝靶例中，如圖13至圖15所示，燃燒器磚5〇之壁 121797.doc -23- 200809142 58之外表面68的上部部分62包括完全圍繞壁58之外表面68 而延伸之外部平面表面134。外部平面表面134以5。至25。範圍内之角度向内傾斜。其亦可為大體上平直的或垂直的 (不向内傾斜）。此實施例允許分級穿孔較具積極性以允許在火焰成形方面實現顯著能力。因此，燃燒器磚50之外表面68之上部部分62的各種組態允許取決於應用來精確控制火焰之大小及形狀^亦達成額

外之優勢。為了達成顯著康達效應，外部康達表面130之表面應大體上光滑且具有一大體上實際半徑或均一弧度。又，重要的係每-外部康達表面具有足夠彎曲部以充分吸引所涉及之氣流。若康達表面不具有足夠·變曲部或表面區域，則歸因於氣體之動量，表面可能不具有足夠區域來起始康達效應（亦即’不可將氣流吸取至表面了確紅夠之康達效應’在主體外部康達表面13〇上或鄰近於主體外部康達表面1 3 0而注入燃料翁夕拋，、卄乳之燃枓排放埠之直徑（或在使用多個燃料排放璋的情況下之平均埠直徑）(，，次要埠直徑,，)愈㈣康達表面之半徑（，，外部康達半徑"）的比需要為至少m 例而言，次要燃料氣排放喷嘴166之璋之直徑（或在包含^ 個璋的情況下的平均直經）與外部康達半徑比需要為較錢’次料❹與外部康料彳f ! 最佳至少12:1。 -1 除以上參數之外，& ^ & 外外部康達表面130之特定大小及可取決於燃燒器磚之大狀大小及形狀以及與特定應用相關的其 121797.doc -24- 200809142 他因素而變化。外部庵 r。卩康達表面130在外表面68上之方位(例 ° ’垂直、水平等)亦可取決於以上因素而變化。該（等）外部康達表面130亦為本發明之氣體燃燒器裝置 10的非常重要之έ生、、。该（等）表面13 〇用來將較多煙道氣帶 f分級燃料氣流中且大大增強混合過程。當與較習知之外 -平面表面132或表面134組合時，該⑷外部康達表面允許達，特定應用所需要之分級燃燒之類型及程度之大量精度及“性。該（等）外部康達表面132增強燃料氣射流之稀釋同時保持穩定火焰。若須要，可在本發明之燃燒器磚50 中不具有氣體循環物時，與纟發明之燃燒器磚观合而使用该（等）外部康達表面132。在又一實施例中，如圖16至圖19所示，燃燒器磚5〇進一步包含唇緣140，該唇緣140自壁58之内表面66橫向延伸至燃燒器磚之中央開口 52中。唇緣140鄰近於燃燒器磚5〇之頂端56而附著至壁58且圍繞壁之内表面66而延伸。唇緣 140包括一下端142、一頂端144及一將下端及頂端連接在一起的本體14 6。該本體14 6包括延伸至燃燒器磚之該中央開口 52中之複數個突起150。突起150包括各種橫截面形狀 (例如，橢圓形、正方形及三角形）且由凹槽1 52分隔。如最佳由圖19所示，下端142為彎曲的，其促進流體在唇緣14〇下方之流動.。全部唇緣140用來將流體流動轉動9〇。。流體被空氣稀釋得非常稀;火焰速度變低。突起1 50及凹槽1 52 使氣體在歸因於燃料之過度稀釋而需要穩定的情況下穩定並幫助保持火焰。徑向突起充當一鈍體以捕捉貧混合物並 121797.doc -25- 200809142 在專表面之喷口上穩定該貧混合物。此幾何形狀亦可與中央氣體％ 1 7G或中央文氏管混合器J 76起作用以將―增強之熄滅機構提供給火焰。取決於應用，氣體燃燒器裝置10可能包括内部康達表面 80及該（等）外部康達表面13(>。較佳地，氣體燃燒器裝置10 包括内部康達表面80及該（等）外部康達表面130。。玄乱體燃燒益裝置10進一步包含主要燃料氣注入構件 160及次要燃料氣注人構件162。主要燃料氣注人構件⑽ 連接至燃料氣源（未圖示）且操作性地與燃燒器裝置叫目關聯以將，要燃料氣注入至燃燒器碑50之中央開口 52中。次入構件162連接至燃料氣源（未圖示）且操作性地 ’、之、“裝置10相關聯以將次級燃料氣自中央開口52及燃燒^磚5〇之外部注入至-鄰近於燃燒器磚之排放出口 6。.的 ’!：：本文及所附專利申請範圍中所使用，主要燃料氣僅 …入至燃燒器磚之中央開口 52中的燃料氣(亦即，注由i、k ☆磚5G之邊界形成之燃燒區中的任次級燃料氣僅意謂在燃燒时5Q之壁58 上方) 的燃料氣。 I及上万庄入主要燃料氣注入構件可包括可一起使用的多種組件。特疋應用而單獨或作為首要組件，主要搬刹·々、七λ磁Μ 粗要燃抖乳注入構件包括連接至燃科乳源的複數個外部氣體呈右、“ 母一外部氣體升管164 八有連接至漆外部氣體升，管放噴嘴⑹(包括”之…=要(擴散)燃料氣排、中之一或多個氣體埠）’該夕卜部主要燃料 121797.doc -26- 200809142 氣排放喷嘴】66定位於該燃燒器碑之該壁58外部以穿過氣體循料70在内部康達表面8〇上或鄰近於内部康達表面8〇而注入主要燃料氣。較佳將主要燃料氣直接注入至内部康達表面80上。如本文及所附申請專利範園中所使用，”喷嘴"(例如’ •’燃料氣排放嘴嘴，，)為t中包括一或多個氣體排放開口（例如，璋或槽）之任何種類之氣體喷口（通常氣體升管），該或該等氣體排放開口用於自喷嘴排放或注射氣流或射流。如本文及所附申請專利範圍中所使用，在 ”表面上或鄰近於表面"而注入流體（在此情況下為燃料氣）意謂將該流體直接注入至該表面上或足夠緊密接近該表面八入以使侍在表面上具有效應（例如，康達效應）。舉例而言’在足夠緊密接近康達表面之彎曲部而注入燃料氣流或：流的情況下，足以結合彎曲表面之表面區域藉由流或射流之屋力來起始康達效應。在與燃燒器裝置⑺相關之溫度# t高（例如，2_卞及以上）的應用中，外部氣體升管 164實貝上不在爐之壁12上方延伸以便防止對其損壞。在其他應用令’氣體升管164及喷嘴166穿過壁12且方延伸。為另°且件，主要燃料氣注入構件1 6 〇亦可包括一或多個内部氣體升管167，每—内部氣體升管連接録料氣源且定位於燃燒器外殼22之峰。每—内部氣體升管具有 j接至該内部氣，體升管以將主要級燃料氣直接注入至燃燒央開口 5 2中之内部主要燃料氣排放嘴嘴丨6 8 (包括 ”中或夕個氣體埠）。由圖9展示使用複數個内部氣體 121797.doc -27- 200809142 升管167及内部主要燃料氧 ” 噴嘴168來將辦料氣直接、、主入至燃燒器碑50之中央開口 52 接主 _ 戈圖所示，一成多管167及對應之噴嘴168可定位 ’ 技户向却电、去士 I體循環埠7〇處以直接在内邓康達表面8〇上或鄰八七西说丄丨〆 1 口丨康達表面80而注入部刀主要燃料虱，以幫助穩定火焰。 · 如圖1、圖3及圖3 Α所干，允加γ HP 氣體升管167及對應之内口P九、、枓乳排放賀嘴i68可用於严體井其167、查拉、Λ成中央氧體搶170。内部氣體升& 167連接至燃料氣源且口 52之中央中。呈+ 燃燒益磚50之中央開 1口之形式之内㈣料氣排放噴嘴 ^8(其中包括複數個氣體空 ^ ,v ^ ^ ^ )連接至内邛氣體升管167。氣體分散錐體172附著至ψ也#总0 m 、升g且圍繞圓頭喷口 16 8而延伸由喷口排放之氣體。中央氣體槍17〇亦可用於將主 /’’、料孔之自由射流直接注入至燃燒器磚％中。主要燃料氣之自由射流之動量連 μΛ σσ ^ 二孔之動里一起將煙道氣拉至燃 ^磚5G之中央開ϋ52中，其幫助減少有害排放。，如圖8所示’内部氣體升管167及對應之内部燃料氣排放㈣168亦可用於形成中央文氏管混合器μ。内部氣體升 :167連接至燃料氣源且定位於燃燒器外殼u之内部。呈氣體粗吕之形式之内部燃料氣排放喷嘴1其中包括一或夕個氣體埠）連接至内部氣體升管167。文氏管外殼1^操 2性地與升管167及喷嘴168相關聯。該文氏管外殼i7S附者至内部氣體升管167且^位於粗管168上方以接收自粗管排放之燃料氣。文氏管外殼178包括一入口 ISO、一出口 182及當中具有一較窄部分186之一文氏管體184。該文氏】21797.doc -28- 200809142 管體184形成將空氣帶至外殼178中之低壓區9燃料氣及空氣之混合物形成於外殼17 8中。中央文氏管混合器亦可用於將主要燃料氣及空氣之預混流直接注入至燃燒器磚5〇中。其形成貧預混區或甚至超貧預混區以減小火焰長度及進一步減少氧化亞氮之排放。必要時，可利用多個文氏管匕合裔17 6。

如圖1、圖3、圖3A、圖7及圖8所示，主要燃料氣注入構件1 6〇亦可包括一延伸至燃燒器磚50之中央開口 52中之預混早το 190。如最佳由圖7所示，預混單元19〇包括一預混膜丨92，該預混膜192在壁中之氣體循環埠7〇下方圍繞且稍微插入（為獲得最佳穩定性）燃燒器磚50之壁5S之内表面66 而延伸。複數個預混氣體埠194安置於膜192之頂部。一對文氏2混合器196將燃料氣及空氣之預混流饋入至膜〗％中。每一文氏管混合器196包括一内部氣體升管i9s，該内部氣體升管198連接至燃料氣源且具有一呈氣體粗管之形 =之連接至該内部氣體升管198的内部主要燃料氣排放喷觜〇( /、中包括一或多個氣體璋）。文氏管外殼202操作性地與升官198及噴嘴2〇〇相關聯。該文氏管外殼附著至升官198且㈣位以接收自喷嘴·排放之燃料氣。文氏管外殼202包括一人σ 扣立、 204、一出口 206及當中較佳具有一較乍邓刀210之一文氏管體2〇8。在一些應用中，該較窄部分 210亚非係必要的。該文氏管體40 8形成將空氣帶至外殼 202中之低，壓丨區。儉粗友、 “、、枓乳及空氣之混合物形成於外殼202中且引導至預混膜192中。t m T 預混早兀190可用於在燃燒器磚5〇 121797.doc -29- 200809142 之壁5 8之内表面6 6的周邊周圍注預混流入主要級燃料氣及空氣之預混單元190可充當總體預 '一頂混主要早兀或部分預混單元 (其中剩餘部分藉由擴散主要 .“、科乳而構成）。如同綠铸哭之剩餘部分，預混可為固定執 70 " ^ 疋熟釋放或調變熱释放。為了辦強停吹及穩定性，預混單元 ^ ^ 曰對稱性地圍繞碑5 〇之壁5 8 之内部參數傳送燃料。其亦幫資助減少氧化亞氮之排放，此 f月形係％因於空氣及妙料翕 a ^ ^ ^ 死之均勻傳送，均勻傳送減小了可月匕通吊在擴散型自由射流卜匱況下硯測到之基礎核心温

度。當結合擴散方法决4,丨Ώ M “文万法來利用預混單元190時，可在更稀釋之情況下使擴散射流行進及八她 m a ^ ^ 丁進及/或分離，因為擴散火焰既而 =㈣火焰來進行火焰穩定化。因為擴散射流受到火、，所以可使氣體循環埠70的流動區域增加至超過六⑹倍的點，其通常將能夠在不負面影響火焰穩定性的情況下達成（火焰由來自子苜、、口一預此早7G之預混火焰來穩定化）。可將預混單元保持於恆定埶 y ”、、釋放0此情形允許此區經設計以使仔反閃並非遍及辑料鈴 “、、靶圍之問喊。此不僅允許歸因於火焰穩定化之增強之芦令骚之t人，而且確保達成較低主要單元同時保持可接受之埠大小。此意謂可利用少至主要區中之總燃一（1 /°)來達成主要區熱釋放。歸因於較大氣體猶環埠、’,在冷啟動情形期間，可最小化-氧化碳（CO)之排放。適田較大氣體循環埠將大量燃料氣拉至再燃燒c〇以減少在相式爐中翻、、目丨盧τ硯測到之部分CO的燃燒器中。預混單元19 0亦供應用於剩餘燃燒器燃燒區之點火源。 121797.doc -30- 200809142 視特定應用所需，其可採用許多形狀及埠之數量。其亦可；/減^氧化亞氮之排放。預混單元】9 〇充當用於燃燒器之最小熱釋放使得可在不影響火焰穩定性的情況下在必要時完成低熱釋放除焦循環。除預混單元之外，可關閉主要氣體傳送組件。其隨後用來傳送非常小的熱釋放同時保持穩定性。當再點燃該燃燒器之主要部分時，隨後可在非常瞻低之c力（比通吊可旎之壓力低得多之壓力）下使預混單元恢復連線。次要燃料氣注入構件162包括複數個外部氣體升管，每 -㈣氣體升管連接至燃料氣源且具有連接至該外部氣體升管之次要燃料氣排放喷嘴（其中包括一或多個埠）。次要燃料氣注人構件用來在燃燒器碑5Ό之壁58之外表面68(例如，該（等）外部康達表面130)上或鄰近於該外表面68而注入次級燃料氣。較佳將次級燃料氣直接注入至外表面瞻（例士 "亥（等）外部康達表面13〇)上。可利用升管及喷嘴之各種組恶。舉例而言，如圖〗、圖4及圖4A所示，次要燃料氣'主入構件之外部氣體升管及次要燃料氣排放喷嘴亦為主要燃料氣注入構件之外部氣體升管164及喷嘴166。喷嘴 1 66包括將主要燃料氣注入至氣體循環埠7〇中之主要埠及在燃燒器磚50之壁58之外表面68(例如，該（等）外部康達表面130)上或鄰近於該外表面·6δ而注入次級燃料氣的次要埠。在另一組態中，每一外部氣體升管】64包括獨立之主要燃料氣排放噴嘴及次要燃料氣排.放喷嘴。在又一組離 121797.doc -31 - 200809142 二如圖10所不，主要燃料氣排放構件及次要燃料氣排放構件利用獨立之外部氣體井 ’、右所、皇接紐升自。各自連接至燃料氣源且具接之外部主要燃料氣排放噴嘴166(其中包括一或夕個氣體埠)的複數個外部氣體升管164用於* S户 7fm 士西m 可吕i&4用於牙過氣體循環埠、/ 科氣注入至燃燒器磚5〇之中央開口 52中。各自、接至燃料氣源且具有所連接之 9 了要燃枓氣排放喷嘴用於一或多個氣體埠)的獨立之外部氣體升管叫

達m、“碑5G之壁58之外表面68(例如，該（等）外部康利、30)上或鄰近於該外表面68而注入次級燃料氣。所 U用之特定升管組態將取決於分級之氣體形狀。叮而（燃燒器外殼22及燃燒器磚5〇較佳具有如圖式中所示之圓形横截面形狀。然而，外殼22及燃燒器磚5()亦可具有其他形狀。、舉例而言，外殼22及燃燒器磚5()可具有橢圓形，、、正方形或矩形㈣面形狀。只要正確❹康達表面，該形狀可為對稱的或非對稱的。外殼22之形狀並非必須與燃燒器碑5〇之形狀相同。圖2〇及圖21說明具有矩形橫截面形:的燃燒器磚50。矩形燃燒器磚5〇可用於產生平坦火焰且適用於（例如）壁燒（wallHred)型應用。如由圖1所展示，除預混單元190之外，主要燃料氣注入構件160及次要燃料氣注入構件162之各種組件連接至燃燒器氣體集管217，該燃燒器氣體集管217又連接至燃料氣源 (例如’整個爐集管）。氣體燃燒器集管217包括一集管入口 218及複數個集管出口 219以及相關聯之集管閥門22〇。預 121797.doc -32- 200809142 混單元190(特定言之，其内 ^ 。乳體升官1 98)較隹直接連接至獨立之燃料氣源（例如，獨 7 0«、S〆ϋ 躅立於整個爐氣體集管）。升管 k吊由連接至該獨立之姆 7 古— 乳源之管道220互連。管道 220具有一女置於其中以 „„?77 、„ _ 制牙過官道之燃料氣之流率的 :90在充二預混早70190連接至獨立之燃料源允許預混單元在充备燃燒器主要級時在固定堡力下操作。自，？元之燃料氣與空氣之混合物的流率增加至'= 知在而要此組態的情況下並非汗乂肩牙過氣體循環埠7〇來入主要燃料氣。若須要，亦可僅用彳胃# # 土偟用獨立之連接器將預混單兀連接至燃燒器氣體集管218。如圖9所示，氣體燃燒器裝置1〇亦可包含用於在燃燒器 ^ %火裔構件223。引火器構 1括一附著至燃料氣源之内部氣體升管226、—附荖至該内部氣體升營之f Θ $ Α ^ I孔篮开s之文氏官混合器228及—附著至該管混合器之氣體喷口 230(其中包括—或多個璋）。氣體喷口咖延伸至燃燒器碑之中央開π52中。屏障扣定位於氣體贺口周圍以精由將額外之空氣及保護添加至火焰以確保適當化學計量來穩定引火火焰。如圖9中之箭頭所示，穿過屏障232 t之埠來吸取空氣。火焰被排放出屏障之頂部。友如上所述’包括燃燒器磚5〇之組態以及主要及次要燃料乳庄入構件160及162之裳設的氣體燃燒器裝置⑺之特定組態可取決於應用而變化。在多數情況下，將利用内部康達 f面80及該（等）外部康達表面13〇。無關於所利用之特定組態’意圖皆在於在不負面影響火焰之穩定性的情況下，將 121797.doc ** 33 - 200809142 大里煙道氣與燃料氣及空氣混合。康達表面允許新的工具應用於煙道氣帶入及混合、火焰成形及氪體傳送。由康達表面提ί、之増強之混合引起改良之熱。通量、增強之火焰品質及對爐之底部的增強之熱傳送（通量）。分級燃料及次要燃燒區用來減少氧化亞氮之排放並允許火焰成形。緻密氣體直瓜現可藉由使用適當表面彎曲部來應用以傳送所需要或所需之火焰形狀。康達表面之穩定化機構允許以低得多鲁之流率之燃料流來成功點燃該燃燒器。此設計亦允許為了獲得擴展之帶入長度而將主要擴散噴口定位於爐中稍微較深處。先前設計可能不允許在不實現不穩定性的情況下利 =較長帶入長度。使用康達表面允許内部邊界層保持足夠富集以保持可燃。添加貧預混環或分布集管允許進一步由低Ι〇χ均勻火焰來火媳穩定化主要擴散。預混火焰允^在不實現不穩定性的情況下推動燃燒器停吹超出典型設計範圍。其亦允許在已觀測到其他燃燒器變得不穩定時，該= • 燒器非常穩定。以上幾何形狀之組合允許燃燒器之設計者在相同基礎燃燒器組態範圍内設計中間範圍Ν 〇 X、低ν 〇或極低N〇x的燃燒器。燃燒器之穩定性大體上優於典型自χ 然通風或強制通風處理燃燒器，進而允許康達表面將额外煙道氣添加至主要火焰區中。取決於燃料及燃燒器之操作參數’用於燃燒器之停吹現可超過1 〇比1。 V ' 通常包括燃燒器磚50之大小之氣體燃燒器裝置的總大】亦可取決於如何使用:裝置而變化。又，如上所述，^按^ 要調整内部及外部康達表面之形狀、大小、 _而灰度、兩度及 121797.doc •34- 200809142 方位，只要保持某些其他參數（例如，足夠彎曲部）以達成足夠的康達效應。在一些應用中，可將燃燒器磚50修整成現有燃燒器充氣部。舉例而言，可將燃燒器磚5〇修整成分級氣體設計之氣體燃燒為装置。為了達成減少之排放及增強之火焰穩定性，燃燒器碑50可添加有新的喷口及升管來利用康遠方

法。可在熱爐中減少氧化亞氮，而可在冷箱中或在啟起動期間減少一氧化碳。如圖22及圖23所示’本發明亦包括—種康達氣體喷口。口中央氣體私1 70(作為圓頭喷口)或中央文氏管混合器 176可將噴口用作（例如）主要燃料氣排放噴嘴168。亦可將其用作主要或次要燃料氣排放喷嘴，或引火氣體噴口 230。圖22說明將康達氣體和用作引火氣體喷口。通常在圖22及圖23中由參考數字鳩表示的本發明之康達氣體喷π包括—用於連接至燃料氣源之氣體筒管加(例 ^，一氣體升f)、—附著至該氣體筒管之氣體偏轉器 44及-*置於氣體筒管與氣體偏轉器之間的燃氣體偏轉咖藉由—㈣發連接總成248亦二 =4他機 1 或焊接連接）而附著至筒管如。氣體偏轉器相對於'康達表面250之外表面，該康達表面W 蛾二而定位，使得自燃料氣出口排放之體偏：:2康達表土面之路徑而擴散。康達氣體噴口240之氣 :王权：44較佳具有—將一環形康達表面250賦予偏轉琴之玉杯化形狀。轉器 121797.doc -35- 200809142 為了達成顯著之康達效應，康達表面2 5 〇之表面應大體上光滑且具有一大體上實際半徑或均一弧度。又，重要的係康達表面250具有足夠彎曲部以充分吸引所涉及之氣流。若康達表面不具有足夠彎曲部或表面區域，則歸因於氣體之動量，表面可能不具有足夠區域來起·始康達效應 (亦即，不可將氣流吸取至表面）。為了確保足夠的康達效應’燃料氣出口 246之埠之直徑（若使用埠），或燃料氣出口 246之槽之寬度（若使用槽）（或在使用多個埠或槽的情況下的平均埠直徑或槽寬度）（，，喷口排放開口直徑”）與康達表面 250的半徑（”喷口康達半徑”）之比需要為至少^。較佳地，喷口排放開口直徑與喷口康達半徑比為至少ι〇:ι，最仫至少12:1。假定康達表面250具有足夠彎曲部或表面區域，則甚至在涉及較小氣體埠時，氣流或射流亦會經對準而與康達表面之彎曲部正切以起始適當之康達效應。 ^決於特定應用，在一實施例中，燃料氣出口 246包含 %形槽252，該環形槽252以適當角度（例如，〇至45。）自 ^ & 242排放燃料氣。燃料氣出口 246亦可包含複數個較小圓形埠（未圖示）來代替槽252或與其一起使用。如圖22所不，在引火器及火焰穩定性為問題或需要增強之混合的其應用中可將屏障254附著至筒管242以環繞偏轉器244 及出口 246。屏障254中包括一或多個空氣入口 26〇。康達氣體噴口 240之環形康達表面25〇相 2 一，使得自燃料氣出口排放之燃料氣沿康達表面. 之路徑而擴散。庵；告主=# t -狀康達表面將燃料氣擴散至允許較多空氣或 121797.doc -36- 200809142 煙道氣或兩者帶至燃料氣流中的薄膜中且藉由燃料富集内部邊界層形成較小快速混合之三流體混合物而達成穩定性。此方法允許主體火焰在保持穩定火焰的同時逼近不辦性。可在不損壞穩定性的情況下適當增加可帶至燃料氣流中之煙道氣之量。包括筒管242之長度及直徑及偏轉器244 之大小的康達氣體喷口 24〇之總大小可取決於整體燃燒器之大小及使用噴α的方式而變化。舉例而t，當噴口用作中央氣體搶170之圓頭喷口 168時，貞其在用作引火喷口 230時的大小相比，此時喷口相對較大。當涉及約众^至約1.5 MMBtuh之熱釋放時，通常使用較小大小之嘴口。舉例而言，當噴口用作碑之中央中之主要喷射器（中央氣體槍170之喷口 )時’可使用較大噴口來傳送顯著較多之辦料氣。在此情況下，在特定應用需要的情況下，噴口可傳送 (例如)三百萬至—千萬ΜΜΒ_或更多。錐體及通常用於氣體搶中之其他多餘組件並非係必須的。現筝看圖1，將描述本發明之氣體燃燒器裝置之操作藉由内部引火器來初始點燃或由外部氣炬來手動點燃泫裝置10。一旦預混主要單元19〇被點燃且正常運轉，便打開各種集管閥門22〇以將燃料氣供應至剩餘燃燒器組件：穿過燃燒器外殼22之空氣入口 32將空氣引入至燃燒器外殼22中。空氣調節器或姐尼器42調整空氣進入外殼22中之流率。引導空氣穿過外殼22並穿過其空氣出口 3〇將空氣排放至燃燒器碑5〇之中央開口 52中。由預混單元19 0將主要燃料氣與空氣之混合物引入至燃 121797.doc -37- 200809142 燒器磚50之中央開口 52中。穿過圍繞燃燒器碑之壁μ之内表面66的預混氣體埠194來排放燃料氣—空氣混合物。亦由中央氣體搶17〇將主要燃料氣注入至燃燒器物之中央開口 52中。燃料氣及燃燒空氣之流動由圖式中之箭頭表 - $ mi導主要燃料氣穿過外冑氣體升管164且穿過 . 纟要燃料氣排放喷嘴166將主要燃料氣排放至氣體循環蟑对並使其穿過氣體循環埠7G。將燃料氣自主要燃料氣排放喷驚166左入至氣體循環埠70中使煙道氣自爐帶至磚50之中央開口 52中。穿過埠 …、科牙迥垾70運輸之主要燃料氣及煙道氣則童内部康達表面80且沿其路徑而擴散直至燃燒器碑之頂端56 %上所述，内部康達表面8Q使燃料氣及煙道氣快速混合在-起且保持該混合物接近燃燒器相之壁％之内表面66,該内表面66允許在不會過度稀釋中央開W中之燃料氣(例如’至不燃之點)的情況下將大量煙道氣帶至中央開口中以控制火焰之溫度且進而控制氧化亞氮及一氧化暴碳之排放。主要燃料氣、空氣響札汉埋迢乳之混合物由預混單元19〇(或其他引火器構件）在中央開口 52中點燃、穿過排放出口6〇排放並在主要反應㈣时燃燒。該主要反應區27〇在燃燒器碑5 0 、 2内邛且鄰近於燃燒器碑之排放出口 60而在燃燒器磚之外部。㈣引導次級燃料氣穿過外部氣體升管164，且穿過次要燃料氣排放喷嘴.168(其亦可為主要燃料氣排放喷幻在連續外部康達表面！30上或鄰近於連續外部康達表面13〇而排放。次級燃料氣沿外部康達表面13〇之路徑而㈣直至燃. 121797.doc •38- 200809142 燒器磚之頂端56，在燃燒器磚之頂端56處，其由主要燃燒區170中之火焰點燃且在主要燃燒區周圍及頂部上的次要燃燒區280中燃燒。燃料氣及煙道氣相對於内部及外部康達表面80及130之流動最佳由圖4及圖4A展示。圖4八說明在利用循環節流器構件87以減少流蟫穿過氣體循環埠7〇之 k出時的氣流。如圖8所示’中央文氏管混合器176可取代

170來充當熄滅機構以獲得較低氧化亞氮排放且亦形成輕短火焰。如圖9所示，可代替或結合預混單元19〇來使用複數個内部氣體升管167及對應之燃料氣排放喷嘴168。當將内。卩軋體升管167及噴嘴168置放成鄰近於氣體循環埠川且不牙過埠注入擴散燃料氣時，通常需要循環節流器構件。如圖11至圖i6所示，可利用壁58及外表之各種组能 (例如，由若干傾斜之外部平面表面132或一連續外部面表㈣2分離之複數個外部康達表面13〇)來達成較小直握火焰並幫助控制火焰。如圖16至圖19所示，可在燃燒器碑 5〇 t包括唇緣14G以提供額外之混合以及鈍體穩定化⑽抒 body Stabilization)。最終，可利用氣體燃燒器心同形狀以符合特定應用。間14中以產生所要之熱釋放之流率來燃燒燃風。經由空氣入口 32及孪廣 ^ Λ 及工虱調即态或阻尼器42將該流率之 ΐ二二外殼22中’使得在爐空間增產生所要之燃料 “、工勒的化學計量混合物。亦即，相f人 14中之燃料氣之總流率而將-流率之空氣引入至爐= I21797.doc -39-， 200809142 中’其弓丨起大於化學計量混合物之燃料-空氣比。較佳地’空氣之流率在比化學計量流專大了約10%至約的範圍内。由爐空間14中之燃料氣之燃燒形成的煙道氣具有非常低含量之氧化亞氮。按由燃燒.器裝置1〇排放至爐空間中的總燃料氣之體積計，用作主要燃料氣之燃料ϋ =

通常在約5%至約25。/。的範圍内。亦即，排放至爐空間H 主要燃料氣之流率為傳送至燃燒器裝置1〇的總燃料氣产率之約5%至約2跑所排放之次級燃料氣之流率為總辦料氣流率之約95%至約75%。取決於氣體循環埠70之可用a 力、帶入長度及大小，將主要燃料氣與煙道氣以每體積: 要燃料氣有約！體積至約30體積之煙道氣的範圍内之量進行混合。可將分級氣體偏麼至主要埠與分級升管分級: ^任何W最佳化錢量。料^燒器放將極大程度地指定在不同升管之間所利用之分流。在一較佳實施例中，利用内部康庵、查矣尿運表面80及該（等）外部康達表面130。主要燃料氣注及預混單元·亦即，穿過氣體::，卜古脸+ 牙過虱體循裱埠7〇且在預混單元將主要燃料氣注入至辦實施例中，利时在另—較佳 13。1而達及該(等)外部康達表面 ^…、料氣注入構件可能僅由預混單元19〇έ 成。亦即，僅右4曰士热L 、旱兀19 0組 ^ 僅有付主要燃料氣源為預混單元19 牙過氣體循環埠注人主要燃料氣，_ 尸“未單元⑽之排放及空氣穿過；二氧自預混氣帶至氣體循料'辦直至μ 5^〜動仍會將煙·道中央開口中。由空氣流穿過燃 121797.doc -40- 200809142 燒器帶入之煙道氣將仍穿過磚中之再循環埠流動，此後煙道氣之大部分將黏附至位於内部的康達表面。本备明亦提供一種在爐中在存在煙道氣的情況下燃燒空氣與燃料氣之混合物以在該爐中產生熱的方法。該方法包括以下步驟：首先’牙過爐空間之壁（較佳地，爐空間之底壁或底板）來安裝本發明之氣體燃燒器裝置。如上所述，複數値氣體循環埠70牙過燃燒器碑5〇之壁58而延伸。壁“之内表面包括複數個内部康達表面8〇，每一内部康達表面被定位成鄰近於氣體循環埠70。取決於應用，氣體燃燒器裝置1〇亦可包括上文所描述之其他组件中之一或多者。將二氣注入至燃燒器磚50之中央開口 52中。穿過氣體循 %埠70在内部康達表面8〇上或鄰近於内部康達表面而注入主要燃料氣以將煙道氣t壁58之外部（例如，自爐空間）帶至燃燒器磚50之中央開口 52中且在中央開口中形成空氣燋料氣及煙道氣之均勻混合物。將空氣、燃料氣及煙 L氣之此&物自燃燒器磚5 〇之頂端％之排放出口 6 〇排放至爐二間14中，且在用煙道氣重稀釋的同時，在爐空間中燃燒空氣與燃料氣之混合物。在另一實施例中，在爐中在存在煙道氣的情況下燃燒空氣與燃料氣之混合物以在爐中產生熱之方法包含以下步驟：穿過爐空間14之壁（較佳地，爐空間14之底壁或底板）來女裝本發明之氣體燃燒器1〇。燃燒器磚5〇之壁58之外表面 121797.doc -41 - 200809142 68包括自外表面向外延伸之外部康達表面13〇。將空氣與燃料氣注入至燃燒器磚50之中央開口 52中，藉以在中央開口中形成空氣與燃料氣之混合物。隨後將空氣與燃料氣之混合物自燃燒器磚50之排放出口 60排放至爐空間14中’且在爐空間中之主要反應區27〇中燃燒混合物。亦以一方式在外部康達表面13〇上或鄰近於外部康達表面 130而注入分級燃料氣，該方式自爐空間14帶入煙道氣以 _ 形成刀級燃料氣/煙道氣混合物且使該分級燃料氣/煙道氣此合物在爐空間中之次要反應區28〇中燃燒。右須要，可將上文所述之方法之步驟組合成單一方法。為了進一步說明本發明，提供以下實例。實例針對效能而對本發明之氣體燃燒器裝置1〇進行測試。在燃燒器碑50之壁58上包括内部康達表面'80及連續康達表面 130。在所測試之特文燃燒器組態中之主要燃料氣注入構 • 件包括外部氣體升管164及燃料氣排放噴嘴166。燃料氣排纟喷嘴包括用於穿過氣體循環物注m燃料氣之蜂及用於在外部康達表面13G上或鄰近於外部康達表面⑽而注入次要燃料氣的埠。亦利用預混單元19G來減少氧化亞氮排放。預混膜192包括36個具有g.2.61英奴直徑的預混氣把埠194。此等埠圍繞預混膜192之頂表面而間隔開。每— 〇·261英㈣具有位於其間之⑽英偉，該⑽英对埠亦以疊置於0.261Hm125英对直徑埠形成埋頭孔。較小蜂之目的係充當用於將較大#連接在一起的點火璋。 121797.doc -42- 200809142 1 6 7、中央氣體搶1 7 〇，亦不利用中通常，除了不包括中央氣體搶170 類似於圖1至圖7中所示之氣體燃燒

手動點燃預混單元，接著點燃該燃燒器之剩餘部分。在所有測試點期間，使阻尼器42_直打開。預混主要單元很好地點燃，進而m繞燃燒器碑之内部周邊形成藍色小火舌之均-集合。隨後在約ο」psig之壓力下點燃該燃燒器之主要部分。隨後將燃燒器熱釋放增加至約〇 84 m驗仙以開始使爐變暖。火焰堅挺且看似非常穩定…氧化碳及氧化亞氮含量在所有測試點非t良好，自點火至飽和保持少於26 ppmv(平均值）之可記錄排放。在整個測試過程中，觀測到燃燒器磚50發紅光。產生以下測試資料。測試資料熱釋放 0.85MMBtuh ----^ 噴口壓力 0.4psig ~ ~~ j然料氣 100% TNG* ~----— 粗管大小逆混氣體 #52MTD "~-—-— N〇X排放 5.31 ppmv — 。。排放 34.80 ppmv 02百分比 18.63% ------ 火焰品質非常良好混合器類型 Std. Brnr.引火器一，混噴口 (較大埠） 0.26Γ " --~~— 】頁混噴口 (較小埠） 0.1251' '—~ —-— 爐底溫度 336〇F — 爐溫· 384T ---一~— *Tulsa天然氣

既不利用内部氣體升管央文氏管混合器1 76。外’氣、體燃燒器裝置1〇态I置10而組態。 121797.doc -43 - 200809142

熱釋放 2.07 MMBtuh 噴口壓力 2.6 psig 燃料氣 100% TNG* 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 NOx排放 11.2 ppmv CO排放 9.04 ppm v 〇2百分比 16.15 火焰品質非常良好混合器類型 Std.Brnr.引火器預混喷口 (較大埠) 0.261，，預混喷口 (較小淳） 0J25" 爐底溫度 683〇F 爐溫 717°F

*Tulsa天然氣

熱釋放 3.0 MMBtuh 喷口壓力 5.4 psig 燃料氣 100% TNG* 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 12.42 ppmv CO排放 12.33 ppmv 02百分比 14.38% 火焰品質非常良好混合器類型 Std. Brar.引火器預混喷口 (較Λ埠） 0.261H 預混喷·口 (較小埠) 0.125" 爐底溫度 859〇F 爐溫 893〇F *Tulsa天然氣熱釋放 4.00 MMBtuh 喷口壓力 9.4 psig 燃料氣 100% TNG* 粗管大小 #52 MTD 預混氣體」 N〇x排放 10.19 ppmv CO排放 26.62 ppmv 121797.doc -44- 200809142

〇2百分比 12.56% 火焰品質非常良好混合器類型/ Std. Bmr.引火器預混喷口 (較大埠） 0·26Γ 預混喷口 (較小埠） 0.125" 爐底溫度 1015°F 爐溫 1036°F *Tulsa天然氣熱釋放 4.97 MMBtoh 噴口壓力 15.3 psig 燃料氣 85% TNG* 及 15% H2 粗管大小 #52MTD 預混氣體呢排放 9.95 ppmv CO排放 10.99ppmv 02百分比 10.22% 火焰品質非常良好混合器類型 Std. Bmr.引火器預混喷口 (較大埠） 0.26 r 預混喷口 (較小埠） 0.125，，爐底溫度 1138T 爐溫 1161°F * Tulsa天然氣熱释放 6.01 MMBtuh 喷口壓力 20.9 psig 燃料氣 85%TNG*/15%H2 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 NOx排放… 10.74 ppmv CO排放 9.30 ppmv 02百分比 8.12% 火焰品質非常良好混合器類型 Std. Bmr.引火器預混喷口 (較大埠） 0.261” 預混噴口 (較小埠）. 0.125n 爐底溫度 1216T 爐溫 1256T *Tulsa天然氣 121797.doc -45- 200809142

熱釋放 6.50 MMBtuh 喷口壓力 23.6 psig 燃料氣 85%TNG*/15%H2 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 NOx排放 12.99 ppmv CO排放 1.10 ppmv 02百分比 7.01% 火焰品質非常良好混合器類型 Std.Bmr.引火器預混喷口 (較大埠） 0.261n 預混喷口 (較小淳） 0.125” 爐底溫度 1242T 爐溫 1322T *Tulsa天然氣

熱釋放 7.04 MMBtuh 喷口壓力 26.7 psig 燃料氣 85% TNG*/15% H2 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 ⑽排放 13.66 ppmv CO排放 0.00 ppmv 02百分比 5.63% 火焰品質非常良好混合器類型 Std.Bmr.引火器預混喷口 (較大埠） 0.261π 預混喷口 (較小瑋） 0.125” 爐底溫度 1271°F 爐溫 1367〇F *Tulsa天然氣熱釋放 7.28 MMBtuh 喷口壓力 28.1 psig 燃料氣 85%TNG*/15%H2 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 ⑽排放 13.37 ppmv CO排放 0.00 ppmv 02百分比 4.68% 火焰品質非常良好混合器類型 Std. Bmr.引火器 121797.doc -46- 200809142

預混喷口 (較大埠） 0.261H 預混喷口 (較小埠） 0-125” 爐底溫度 1283〇F 爐溫 1376〇F *Tulsa天然氣熱釋放 7.98 MMBtuh 噴口壓力 31.9 psig 燃料氣 85%TNG*/15%H2 粗管大小 #52 MTD 預混氣體呢排放 11.32 ppmv CO排放 0.00 ppmv 02百分比 2.56% 火焰品質非常良好混合器類型 Std. Bmr.引火器預混喷口 (較大埠) 0.26Γ 預混喷口 (較小璋） 0.125” 爐底溫度 1294T 爐溫 1469T * Tulsa天然氣熱釋放 8.10MMBtiih 噴口壓力 32.4 psig 燃料氣 85%TNG*/15%H2 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 NOx排放 10.82 ppmv CO排放 0.00 ppmv 02百分比 1.93% 火焰品質非常良好混合器類型 Std. Bmr.引火器預混喷口 (較大琿） 0.26 ln 預混喷口 (較小埠） 0·125" 爐底溫度 1286T 爐溫 1475〇F * Tulsa天然氣熱釋放 8.33 MMBtuh 喷口壓力 34.0 psig 燃料氣 85% TNG*/15% H2 121797.doc -47- 200809142

粗管大小 #52 MTD 預混氣體 NOx排放 10.24 ppmv CO排放 0.00 ppmv 02百分比 2.08% 火焰品質非常良好混合器類型 Std. Bmr.引火器預混喷口 (較大埠) 0.261" 預混噴π (較小埠) 0.125” 爐底溫度 1282T 爐溫 1499°F *Tulsa天然氣

熱釋放 8.58 MMBtuh 喷口壓力 35.1 psig 燃料氣 85% TNG*/15% H2 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 NOx排放 10.34 ppmv CO排放 0.00 ppmv 02百分比 0.67% 火焰品質非常良妤混合器類型 Std. Bmr.引火器預混喷口 (較大埠） 0.261" 預混喷口 (較小埠） 0.125M 爐底溫度 12S2〇F 爐溫 1532°F *Tulsa天然氣熱釋放 8.62 MMBtuh 喷口壓力 35.3 psig 燃料氣 85% TNG^/IS% H2 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 NOx排放 9.71 ppmv CO排放 2.44 ppmv 02百分比 0.37% 火焰品質非常良好混合器類型 Std. Bmr.引火器預混喷口 (較大埠） 0.261" 121797.doc -48- 200809142

預混喷口 (較小埠） 0.125' 爐底溫度 1284〇F 爐溫 1537T *Tulsa天然氣

熱釋放 8.65 MMBtuh 噴口壓力 35.3 psig 燃料氣 85%TNG*/15%H2 粗管大小 #52 MTD 預混氣體 NOx排放 9.22 ppmv CO排放 131.8 ppmv 02百分比 0.15% 火焰品質良好混合器類型 Std. Bmr.引火器預混喷口 (較大埠） 0.261n 預混喷口 (較小埠） 0.125" 爐底溫度 1283〇F 爐溫 1501T

* Tulsa天然氣因此，本發明之氣體燃燒器裝置非常良好地運轉。預混單元190良好地運轉。在點火、變暖及穩定運轉期間所觀測之一氧化碳極大程度地不存在。亦觀.測到氧化亞氮排放非常低。【圖式簡單說明】圖1為附著至爐底之本發明之氣體燃燒器裝置的剖視圖。圖2為本發明之氣體燃燒器裝置之燃燒器磚的透視圖。圖3為本發明之氣體燃燒器裝置之燃燒器磚的剖視圖。圖3 A為類似於圖3且進“步說明可併入至本發明之燃燒器磚中之氣體循環節流器之剖視圖。圖4為結合燃燒器磚而說明氣流的由圖3說明之燃燒器磚 121797.doc -49- 200809142 之部分的放大詳細圖。圖4A為結合燃燒器碑而說明氣流的圖3a之燃燒器磚之部分的放大詳細圖。圖4B為由圖4展示之燃僥器磚之另一部分的放大詳細圖5為沿爾2之線5-5所截取之剖視爾。圖6為沿圖2之線6-6所截取之剖視圖。圖7為說明預混單元之一部分的由圖3展示之燃燒器磚之一部分的另一詳細圖。圖8為類似於圖1之剖視圖，但說明使用中央文氏管混合器來代替由圖1展示之氣體搶。圖9為類似於圖1及圖8之剖視圖，但說明使用複數個内部氣體升管來代替預混單元。圖9亦說明結合本發明之氣體燃燒器裝置來使用習知引火器。圖1〇為由圖3說明之燃燒器磚之剖視圖，但說明不同外部氣體升管組態。圖11為說明本發明之燃燒器磚之替代實施例的剖視圖。圖11A為沿圖12之線11 A-11A所截取且說明圖11之燃燒器磚的平面壁截面之一變體（傾斜的）的剖視圖。圖11B為沿圖12之線ΠΒ-11Β所截取且說明圖^之燃燒器磚的平面壁截面之另一變體（平直的/垂直的）的剖視圖。圖12為沿圖11之線2所截取之剖視圖，。圖13為說明本發明之燃燒器磚之又一實施例的剖視圖。圖14為由圖13展示之燃燒器磚之一部分的放大詳細圖。 121797.doc -50- 200809142 圖15為沿圖13之線15-15所截取之剖視圖。圖16為說明本發明之燃燒器磚之又一實施例的剖視圖。圖17為圖16之燃燒器碑之一部分的放大詳細圖。圖18為沿圖16之線18-is所截取之剖視圖。圖19為沿圖16之線19-19所截取之剖視濁。圖20為說明本發明之燃燒器磚之又一實施例的剖視圖。圖21為沿圖20之線21 -2 1所截取之剖視圖。圖22為說明本發明之氣體喷口在經組態而用作引火器.時的部分剖視圖。圖23為由圖22說明之氣體喷口之一部分的放大詳細圖。【主要元件符號說明】 10 燃燒器裝置 12 爐壁 14 爐空間 16 爐 18 開口 20 充氣部 22 外殼 24 上端 26 下端 28 側壁 30 空氣出口 32 空氣入口 34 凸緣 121797.doc 200809142

36 螺栓 3 8 開口 40 内部絕緣材料層 42 調節器/阻尼器 44 翼片 46 消音器 50 燃燒器磚 52 中央開口 54 底端 56 頂端 58 壁 60 排放出口 62 上部部分 64 下部部分 66 内表面 68 外表面 70 氣體循環埠 8 0 內部康達表面 82 凹入區 87 節流器構件 88 屏障 90 突出部分 92 頂面 94 側壁 121797.doc -52- 200809142

96 側壁 100 主要鈍體 102 平坦表面 104 下端 10 6 上端 108 凸出部分 110 次要純體 112 平坦表面 116 淳區 118 非埠區 13 0 外部康達表面 132 外部平面表面 134 外部平面表面 140 唇緣 142 下端 144 頂端 146 本體 150 突起 152 凹槽 160 主要燃料氣注入構件 162 次要燃料氣注入構件 164 外部氣體升管 166 外部主要燃料氣喷嘴 167 内部氣體升管 121797.doc -53- 200809142 馨 168 主要燃料氣排放噴嘴 170 中央氣體搶 172 氣體分散錐體 176 中央文氏管混合器 178 文氏管外殼 180 入口 182 出口 184 文氏管體 186 較窄部分 190 預混單元 192 預混膜 194 預混氣體埠 196 文氏管混合器 198 内部氣體升管 200 噴嘴 202 文氏管外殼 204 入〇 206 出口 208 文氏管體 210 較窄部分 214 外部氣體升管 216 次要燃料氣排放喷嘴 217 燃燒器氣體集管 218 集管入口 121797.doc -54- 200809142 219 集管出口 220 集管閥門 222 223 226 228 230 232

240 242 244 246 248 250 閥門引火器構件内部氣體升管文氏管混合器氣體喷口屏障康達氣體喷口氣體筒管氣體偏轉器燃料氣出口内部螺紋連接總成康達表面

252 260 270 280 環形槽空氣入口主要反應區次要燃燒區/次要反應區 121797.doc ,55-

Claims

200809142 十、申請專利範圍: 1. 一種用於將燃料氣與空氣之一混合物排放至一爐中之氣體燃燒益裝置，在該爐中在存在煙道氣的情況下燃燒該犯。物同時產生一低含量之氧化亞氣，該氣體燃燒器裝置包含·· 一充氣部，其包括一用於附著至該爐之外殼，該外殼包括：

一上端，其附著至該爐，該上端卩有一#置於其中之空氣出口；一下端，其與該上端相對，·及 —侧壁’其將該上端及該下端連接在-起，其中該側壁及該下端中之至少—者具有-安置於其中之空氣入口；一燃燒器磚，其中且右一 /、有用於自該外殼之該空氣出口接收空氣之中央開口，該碑包括：一底端’其在該空氣上方附者至该外殼之該上端；一頂端，其與·該底端 • — %相對，该頂端包括一排放出口，及一壁，其連接該底端 -~至遠頂端且環繞該中央該壁延伸至該爐中且具有一向主、開，該壁而延伸之至少一教雕- 過虱肢循裱埠，該壁之内表 -凸出至财^面包括 τ之内部康達表面；主要燃料氣注入構件，其 … 接至一燃料氣源且操作性 121797.doc 200809142 地與該燃燒器裝置相關聯以將主要燃料氣注入[概器磚之該中央開口中；及次要燃料氣注入構件，其連接至一燃料氣源且操作性地與該燃燒II裝置_聯以將次級燃料氣自該燃燒器碑之外部注人至-鄰近於該燃燒器磚之該排放出口之雜。 2.如請求w之氣體燃燒器裝置，其中該内部康達表面係配置於鄰近該氣體循環埠之該壁的内表面上。其中該燃燒空氣入口安

3.如請求項1之氣體燃燒器裝置置於該外殼之該側壁中。 4. 如請求項1之氣體燃燒器裝置，其中該主要燃料氣注入構件包括一連接至該燃料氣源之外部氣體升管，該外部 =體升管具有-連接至該外部氣體升管且定位於該燃燒 -磚之该壁之外部以穿過該氣體循環埠且在該内部康達表面上或鄰近於該内部康達表面而注人主要燃料氣的外部主要燃料氣排放喷嘴。 5. 如請求項1之氣體燃燒器裝置，其中該主要燃料氣注入構件包括—連接至該燃料氣源且定位於該外殼之内部的 :部，體升管’該㈣氣體升管具有—連接至該内部氣升s以將主要燃料氣注入至該燃燒器磚之該中央開口中的内部主要燃料氣排放噴嘴。明求項1之氣體燃燒器裝置，其中該主要燃料氣注入匕括·連接至该燃料氣源且定位於該外殼之内部 =部氣體升管，肖内部氣體升管具有一連接至該内部孔版升官之内部主要燃料氣排放噴嘴丨及一操作性地與 121797.doc 200809142 该内部氣體升管相關聯以將主要燃料氣與空氣之一混合物注入至該燃燒器磚之該中央開口中的文氏管外殼。 7. 如請求項1之氣體燃燒器裝置，其中該主要燃料氣注入構件包括一預混單元，該預混單元包含〈預奶膜’遠預混膜在該燃燒器磚中之該氣體循環埠下方圍繞該燃撓器磚之該壁之該内表面而延伸且在談預混膜之頂部具有複數個預混氣體埠；

一文氏管混合器，其包括：一内部.氣體升管，其連接至該燃料氣源且具有一連接至該内部氣體升管之内部主要燃料氣排放噴嘴丨及文氏官外殼，其操作性地與該内部氣體升管及該主要燃料氣排放噴嘴相關聯且連接至該預混膜以將主要燃料氣與线之-混合物饋人至該預混膜中。 8. 如請求们之氣體燃燒器裝置’其中該燃燒器磚進一步包括循環節流器構件m於該氣體循環琿中以抑制 =體自該燃燒器磚之該中央開口内穿過該氣體循環蜂之 9·:請求項8之氣體燃燒器裝置，其中該循環節流叫屏障該屏障在該氣體循環埠下方附著至該㈤益磚之該壁且向上延伸至該氣體循環埠中。 ‘“、 1〇.如請求項1之氣體燃燒器裝置，其中該燃燒器磚之該」之該内表面包括一凹入區，且兮洛 I亥乳體輕埠及該内^ 運表面疋位於該凹入區中。 11.如請求項10之氣體燃燒器裝 /、中4凹入區包括自1 121797.doc 200809142 内表面延伸至该燃燒器磚之該中央開口中的相對侧壁，與該内部康達表面延伸至該中央開口中相比，該等相對側壁延伸至該中央開口中較深。 n如請^们之氣體燃燒器裝置，其中該燃燒器磚之該壁包括穿過該壁而延伸之複數個氣體循環埠。 13·如請求項12之氣體燃燒器裝置，其中該内表面包括複數個内部康達表面，該等内部康達表面t之每_者凸出至該燃燒器磚之該中央開口 t。 14. 如請求項13之氣仙燒器裝置，其中該燃燒器磚之該壁之该：表面包括複數個凹入區，該等凹入區中之每一者 ’、有疋位於其中之—氣體循環埠及—内部康達表面。 15. =請求項14之氣體燃燒器裝置，其中該等凹人區中之每 -者包括自該内表面延伸至該燃燒器磚之該中央開 =:=，與定位於該凹入區中之該内部康達表面延口中較深。物對側壁延伸至該中央開 16. 如請求们之氣體燃燒器裝置’其進一步包含，燃料氣源且延伸至該磚該中央、燒器之引火器構件。 ’的用於點燃該燃 17. =求们6之氣體.燃燒器裝置，其中則火器構件包含氣體升管及内部呈有有一丨/、有具有或多個氣體埠之一氣體口〇八 18. ^求項以氣體燃燒器裝置，其中該氣體喷口包括— 妾至该升管之氣體筒管、一附著至該氣體筒管之氣體 121797.doc 200809142 偏轉器及一安置於該翁辦结〜祖# ”玲官與該氣體偏轉、器之間的燃料礼出口，該氣體偏轉器夏 ^ — …有一包括一康達表面之外表面，该康達表面相對:於該燦艇^ h m 4风出口而定位，使得自該 L枓爲出口排放之燃料氣沿二 & 康達表面之路徑0 9·如帋永項1之氣體燃燒器裝罟廿丄諶杜4』复，其中該次要燃料氣注入構仵包括一外部氣體升管，料帛ιη 遠外部氣體升管連接至該燃枓轧源且具有一連接至該外二之今辟乳體升官以在該燃燒器磚之忒J之該外表面上或鄰多；“九、：&器碑之該壁之該外表面而 >主入次級燃料氣之要燋料氣排放喷嘴。 20·如靖未項19之氣體燃燒器裝 .^^ 歧置，其中該燃燒器磚之該壁面。表面向外凸出之外部康達表 21.如請求項2〇之氣體燃燒器袭置，之兮々k主I A t ，、甲5亥燃燒斋磚之該壁 "亥外表面包括複數個外部康面中之每一去白姑从生運表面’/亥荨外部康達表 ^ '面向外凸出，且該次要入構件包括複數料部氣體一4就注接至該燃料氣源且具有—連接外部氧體升管連〜連接至違外部氣體升管以名诗寺外部康達表面中之一者上, ° ^恤入她料==^達表面泣如請求項20之氣體燃燒器裝置，其中達鳴。全圍繞該燃燒器磚之該壁之該層達表面完土心邊外表面而延伸， A 燃料氣注入構件包括複數個外部氣體升管，每—二要接至該燃料氣源且具有一連升官連表面上或鄰近㈣外升Μ在該外部康達達表面而注入次級燃料氣之次 12I797.doc 200809142 要燃料氣排放噴嘴。 23:=吻燃燒器裝置，其中該主要燃料氣注入辟k連接至该燃料氣源且定位於該燃燒器磚之該 ^ =㈣部氣體升管，該外部氣體升管具有一連接 • Λ 體升官且定位於該氣體循環埠之外部以穿過 . =㈣柄埠在該㈣康w上或鄰近㈣㈣康達入主要燃料氣之主要燃料氣排放喷嘴，且該次 • ^ ^ 再千已括5亥主要燃料氣注入構件之該外部 :-升管及-連接至該升管以在該燃燒器磚之該壁之該二表面上或鄰近料燃燒器磚之該壁之該外表面而注入认級燃料氣之次要燃料氣排放噴嘴。 24·如印求項!之氣體燃燒器裝置，其中該燃燒器磚具有一大體上圓形的橫截面形狀。月求員1之氣體燃燒器裝置’其中該燃燒器碑進一步包含一自該壁之該内表面横向延伸至該中央開口中之辰 § 、緣’該唇緣鄰近於該燃燒器碑之該頂端而附著至該壁且圍繞該燃燒器磚之該壁之該内表面而延伸。 26. 如請求項25之氣體燃燒器裝置，其中該唇緣包括一下端、一頂端及一將該下端與該頂端連接在—起之本體，該本體包括延伸至該中央開口中之複數個突起。 27. —種用於將燃料氣與空氣之一混合物排放至一爐中之氣冑燃燒器裝置，在該爐中在存在煙道氣的情況下燃燒該混合物同時產生一低含量之氧化亞氮，該氣體燃燒器裝置包含： 121797.doc 200809142 充氣部，其包括包括：用於附著至該爐之外殼，該外殼該爐，該上端具有一安置於其中一上端，其附著至之空氣出口；一下端，其與該上端相對；及側壁，其將該上端山嘴及違下端連接在一起，其中該側壁及該下端中之至少一者具有一安置於其中之空氣入口；一燃燒器磚，j：中且古 /、 /、有—用於自該外殼之該空氣出t：接收空氣之中央開口，該磚包括：一底端’其在該空氣屮 &出口上方附著至該外殼之該j 端；一頂端，其與該底端 ** 目對’該頂端包括一排放出口；及土’、連接1亥底端至該頂端且環繞該中央開口，該壁延伸至該爐中且具 ^ 内表面及一外表面，該壁之该外表面包括一自該外 r表面向外凸出之外部康達表面，主要燃料氣注入構件，复 ad 其連接至一燃料氣源且操作性〃泫燃燒器裝置相關聯以器磚之該中央開口中；及要燃科乳注入至該燃燒次要燃料氣注入構件，苴其連接至一燃料氣源且操作性邻岸、f # 4 自該燃燒器磚之外部在該外邛康達表面上或鄰近於該卜邛康達表面而注入次級_ # 123797.doc 200809142 氣。 μ a长貝27之氣體燃燒器裝置’其中該次要燃料氣注入料1包括—外部氣體升管’該外部氣體升管連接至該燃八有連接至该外部氣體升管以在該外部康達《面上或鄰近於該外部康達表面而注人次級燃料氣之次要燃料氣喷嘴。 I如請求初之氣體燃燒器裝置，其_該燃燒器磚之該壁

之该外表面包括複數個外部康達表面，該等外部康達表面中之每一者自該外表面向 Π卜凸出，且該次要燃料氣注入構件包括複數個外部氣體升管，每一外部氣體升管連接至該燃料氣源且具有—連接至該外部氣康達表面中之-者上或鄰近於該等外部康達表: 之者而注入次級燃料氣之次要燃料氣喷嘴。 3〇.如請求項27之氣體燃燒器裝置，其中該外部康達表面办全圍繞該燃燒器碑之該壁之該外表面而延伸，且該次：燃料氣注入構件包括複數個外部氣體升管，每一升管連接至該燃料氣源且具有一連接至該升管以在該外部康達表面上或鄰近於該外部康達表面而注入次級燃料氣之★ 要燃料氣噴嘴。人 31.如請求項27之氣體燃燒器裝置，其中該燃燒器磚之該辟進一步包括穿過該壁而延伸之至少一氣體循環璋。以土 32·如請求項31之氣體燃燒器裝置，其土 <硪内表面包括一凸出至該燃燒器磚之該中央開口中的内部康 -Τ- 表曲。 I2i797.doc 200809142 33·如請求項32之氣體傲燒器裝置，其中該内部康達表面係鄰近於該氣體循環埠而定位於該壁之該内表面上。 34.如請求項33之氣體燃燒器裝置.，其中該主要燃料氣注入構件包括一連接至该燃料氣源之外部氣體升管，該外，氣體升管具有-連接至該外部氣體升管且定位於該燃燒器磚之該壁之外部以穿過該氣體循環埠在該内部康達表面上或鄰近於該内部康達表面而注入主要燃料氣之外：主要燃料氣喷嘴。 3 5 · —種用於將辦料_盘处名竹^乱興工乳之一混合物排放至一爐中之氣體燃燒裔裝置，在該擒φ太六 ' 、牡邊爐中在存在煙道氣的情況下燃燒該匕合物同時產生《一 Jp: ^ 氏S里之氧化亞氮，該氣體燃燒器裝置包含： -：殼，山其用於附著至該爐，該外殼包括：上端，其附著至該爐，該上端具有一安置於其中之空氣出口；一下端，其與該上端相對；及 n ’其將該上端及該下端連接在一起，其中該側壁及該下總Φ夕$ 十之至少一者具有一安置於其中之空氣入口 ; ::燒器碑，其中具有_用於自該外殼之該空氣出口接虱之中央開口，該磚包括：底端’其在該空氣出口上方附著至‘該外殼之該上端，貝端’其與該底端相對，該頂端包括，排放出 121797.doc 200809142 口；及一壁，其連接該底端至該頂端且環繞該中央開口該壁延伸至該爐:中且具有一内表面、一外表面及穿遍該壁而延伸之至少一氣體循環埠，該壁之該 . 括一凸出至該十央開口令之内部康達表面，該辟之= . 外表面包括-自該外表面向外凸出之外部康達表土面… 主要燃料氣注人構件，其連接至—燃料氣源且操作性地與該燃燒器裝置相關聯以 • 罟燃枓虱注入至該燁焓器磚之該中央開口中；及 “、、① :欠要燃料氣注入構件，其連接至-燃料氣源且摔作性地與該燃燒器裝置相關聯以自該燃燒器磚之外部在部康達表面上或鄰近於該外部氣。 Γ丨康達表面而注入次級燃料从如請求項35之氣體燃燒器裝置，其中該内部康定位於鄰近於該教I#抵# # 面係 Μ近於心體循％埠之該壁之該内表面上。 • 37·如請求項％之氣體燃燒器裝置，1 構件包括-連接至該燃料二要U4氣注入、抖軋源之外部氣體升管，該外軋體升管具有一連接至該外如 ^ 丨虱體升官且定位於該烯蜱盗磚之該壁之外部以穿過該 70 乳體循裱埠在該内部康逵矣 •上或鄰近於該内部康達表面而注 : 主要燃料氣噴嘴。 U孔之外部 38·如請求項35之氣體燃燒 ^ 置，其中該次要燃料氣注入構件包括一外部氣體升管料气％遠外部氣體升管連接至該嫁. 料乳源且具有一連接至誃 Λ- Λ 4氣體升管以在該外部康達 121797.doc 200809142 表面上或鄰近於該外部康達表面而注人要燃料氣噴嘴。 …卄轧之次 39' # # £ } ^ ^ ^ ^ ^ ^4 4 A 連接^ =主錢料纽人構件之該外部氣體升管及一 ^㈣W在料部康達表面上或鄰近於該外達表面而注人次級燃料氣之次要燃料氣排放㈣。， 4〇· —種用於將燃料氪與、日入仏^ ^ 汛之一混合物排放至一焯中之名體燃燒器装置，在該爐中為户六_ 爐中之乳 ,、日人舲π ± 廉在存在煙道氣的情況下燃燒該此合物同時產生一低含晋置包含· 虱化亞氮，該氣體燃燒器裝一外殼，其用於附著$ 者至邊爐，該外殼包括·· 一上端’其附著至該愤亥爐，該上端具有一安置於其中之空氣出口；一下端，其與該上端相對；及. 一側壁，其將該上端 %及该下端連接在一起，其中該側壁及該下端中之至少一考具有一安置於其中之空氣入口；一燃燒器碑，其中具有一 ' 用於自該外殼之該燃燒空氣出口接收空氣之中央開口，該磚包括：之上方附著至該外殼之該一底端，其在該空氣出口上端；一頂端’其與該底端相對，該頂端包括一口；及排放出壁’其連接該底端至該頂端且環繞該中央開口， 121797.doc 200809142 該壁延伸至該爐中且具有一内表面、—外表面及穿過該壁而延伸之至少-氣體循環埠，該壁之該内表面包括一凸出至該中央開口中之内部康達表面；主要燃料氣注入構件，其連接至一燃料氣源且操作性地與該燃繞器裝置相關聯以將主要燃料氣注入至該燃燒器磚之該中央開口中，該主要燃料氣注人構件包括一預 '此早元，该預混單元包含：預扣膜，该預混膜在該燃燒器磚中之該氣體循環埠下方圍繞該燃燒器磚之該壁之該内表面而延伸且在預膜之頂部中具有複數個預混氣體埠；及一文氏管混合器’其包括：—内部氣體升管，其連接至B亥燃料乳源且具有一連接至該内部氣體升管之内部主要燃料氣排放噴嘴，·及一文氏管外殼，其操作性地與該内部氣體升管及該主要燃料氣排放喷嘴相關聯且連接至該預混膜以將主要燃料氣與空氣之一混合物饋入至該預混膜中；及次要燃料氣注人構件，其連接至—燃料氣源且操作性、、’亥燃燒窃裝置相關聯以將次級燃料氣自該燃燒器碑之外部注人至-鄰近於該燃燒器碑之該排放出口之點。札如請求項40之氣體燃燒器裝置，其㈣燃燒器磚進—步 =括循環節流器構件’其定㈣該氣體循料中以抑制机體自③磚的該巾央開σ内穿過該氣體循料之流動。 42.=請求項4】之氣體燃燒器裝置，其中該循環節流器構件 c括4障’該屏障附著至該燃燒器磚之該壁且向上延 121797.doc -12- 200809142 伸至該氣體循環埠中。 43· —種結合一燃燒器充卩而使用以形成一氣體燃燒器裝置之燃燒器磚，該t㈣口、虱體燃燒益裝置用於將燃料氣與空氣之一混合物挑放至—擔、盧中，在该爐中在存在煙道氣的惰况下L、燒该混合物同時你八θ 』呀產生一低含量之氧化亞氮，苴中該燃燒器充氧部白虹 /、々杯一括1於附著至該爐之外殼，該外殼匕括一上端，該上端呈右一患罢认甘；土响，、有女置於其中之空氣出口，該燃燒器磚中具有_用协 ^ ;自该充氣部外殼之該出口接收空氣的中央開口且包含·· 端’其在安置於該充氣料財之該空氣出口上方附著至該充氣部外殼的該上端，· 頂端’其與該底端相對，該頂端包括口；及壁，其連接該底端至該頂端且環繞該中央㈤口，該壁延伸至該爐中且且右_ 八有内表面、——外表面及穿過該壁而延伸之至少-氣體循環埠，該壁之該内表面包括一凸出至該中央開口令之内部康達表面。 44.如％求項43之燃燒器磚，其中該内部康達表面係定位於鄰近該氣體循環埠之該壁之該内表面上。、 45·如％求項44之燃燒器磚，其中該磚之該壁之該内表面包括凹入區，且該氣體循環埠及該内部康達表面定位於該凹入區中。、认如請求項45之燃燒器磚，其中該凹入區包括自該内表面向外延伸至該磚之該中央開口中的相對，側壁，與該内部 12I797.doc 200809142 康達表面延伸至該中央聞 + …A 央開口中相比，該等相對侧壁延伸至該中央開口中較深。 47· —種結合一燃燒器充氣 ^ ^ ^ 形成一氣體燃燒器裝置之燃燒器磚，該氣體揪焯衣、然“裝置用於將燃料氣與.空氣 .之此合物排放至-爐中，在該爐中在存在煙道氣 :燃燒益充氣部包括一用於附著至該爐之外殼，該外續 • 匕括一上端’該上端具有-安置於其中之空氣出口，該燃燒器碑中具有一用於白二女古广a 人 "η心自錢氣部外殼之該空氣出口接收空氣的中央開口且包含：一底端’其在安置於該充翁兄乱邛外设中之該空氣出口上方附著至該充氣部外殼之該上端；一頂端’其與該底端相口；及 …包括-排放出 -壁’其連接該底端至該頂端且環繞該中央開口，該 • 壁延伸至該爐中且具有一内表面及-外表面，該壁之= 外表面包括-自該外表面向外凸出之外部康達表面。 48·如請求項47之燃燒㈣’其中該燃燒器磚之該壁之該外，面包括複數個外部康達表面，該等外部康達表面中之母一者自該外表面向外凸出。 49. 如請求項48之燃燒器碑，其中該外部康達表面完全圍繞該燃燒斋磚之該壁之該外表面而延伸。 50. -種結合一燃燒器充氣部而使用以形成—氣體燃燒器裝置之燃燒器磚’該氣體燃燒器裝置用於將燃料氣與空氣 121797.doc -14- 200809142 、/tCi °物排放至—爐中’纟該爐中在存在煙道氣的情況下燃燒該混合物同時產生一低含量之氧化亞氮，宜中包括-上端，該上端具有一安置於其中之空氣出口，該燃燒器磚中具有—用协A ^ ^，用於自5亥充乳#外殼之該空氣出口接收空氣的中央開口且包含：一底端’其在安置於該充氣部外殼中之該线出口上方附著至該充氣部外殼之該上端；一頂端’其與該底端相 7 $頂蜢包括一排放出口；及一壁’其連接該底端只鳊並娘繞该中央開口，該壁延伸至該爐中且星女 ^ . 具有一内表面、-外表面及穿過該壁而延伸之至少一氣體循環璋， b 平°亥壁之該内表面包括一凸出至該中央開口中之内邻庵 …… 表面，該壁之該外表面包括一自该外表面向外凸出之外部康達表面。 51·如請求項50之燃燒器磚，1 八〒邊燃燒窃磚之該壁包括穿過該壁而延伸之複數個氣體循環埠。 52_:°請求項51之燃燒器碑’其中該壁之該内表面包括複數個内部康達表面，該等内部康達表面中之每一該燃燒器磚之該中央開口中。可凸出至 53·如請求項52之燃燒器磚，苴主^ 導其中該燃燒器磚之該壁之嗲外表面包括複數個外部康幸 ^ ^ ^ 每一者自該外表面向外凸出。表面中之 54·如請求項52之燃燒器磚，八中该外部康達表面完全圍繞 121797.doc -15. 200809142 該燃燒器磚之該壁之談外表面而延伸。 5 5.如請求項54之燃燒器磚，其中該磚具有一大體上圓形之橫截面形狀。 5 6. —種結合一氣體燃燒器裝置而使用之氣體喷口，其包含：一氣體筒管，其用於連接至一燃料氣源；一氣體偏轉器，其附著至該氣體筲管；及一燃料氣出口，其安置於該氣體筒管與該氣體偏轉器之間，該氣體偏轉器具有一包括一康達表面之外表面，該康達表面相對於該燃料氣出口而定位，使得自該燃料氣出口排放之燃料氣沿該康達表面之路徑。 5 7. —種用於在一爐之一爐空間中燃燒空氣、燃料氣及煙道氣之一混合物以在該爐空間中產生熱之方法，其中利用一氣體燃燒器裝置，該氣體燃燒器裝置具有一用於在燃燒該混合物之前混合該空氣、該燃料氣及該煙道氣之混合區，該方法包含：在該混合區中提供一康達表面；以一方式在該康達表面上或鄰近於該康達表面而注入燃料氣，該方式將煙道氣自該混合區外部帶至該混合區中且使該煙道氣在該混合區中與該空氣及該燃料氣混合；將空氣、燃料氣及煙道氣之該混合物自該混合區排放至該爐空間中；及在該爐空間中燃燒自該混合區排放之燃燒空氣、燃料 121797.doc -16- 200809142 氣及煙道氣之該混合物； 5 8.如請求項57之方法，其中該混合區由一壁環繞，且空氣、燃料氣及煙道氣之該混合物自該混合區排放至該爐空間中之一主要反應區中，且其中該方法進一步包含以下步驟：在該壁之外表面上提供一外部康達表面； ’以一方式將在該外部康達表面上或鄰近於該外部康達表面而注入一次級燃料氣流，該方式將煙道氣帶至該氣 ^ 流中以形成一次要燃料氣/煙道氣混合物且使該次要燃料氣/煙道氣混合物在該爐空間中之一第二反應區中燃燒。 5 9. —種用於在一爐之一爐空間中燃燒空氣、燃料氣及煙道氣之一混合物以在該爐空間中產生熱之方法，其中利用一氣體燃燒器裝置，該氣體燃燒器裝置包括一壁，該壁環繞一用於在燃燒該混合物之前混合該空氣、該燃料氣及該煙道氣之混合區，該方法包含： φ 在該燃燒器裝置之該壁之外表面上提供一康達表面；以一方式將主要燃料氣注入至該混合區中，該方式使該燃料氣在該混合區中與空氣混合； * 自該混合區排放空氣與燃料氣之該混合物； • 在該爐空間中之一主要反應區中燃燒自該混合區排放之空氣與燃料氣之該混合物；以一方式在該外部康達表面上或鄰近於該外部康‘達表面而注入次級燃料氣流，該方式將煙道氣帶至該氣流中以形成一次要燃料氣/煙道氣混合物且使此次要燃料氣/ 121797.doc -17- 200809142 煙道氣混合物在該爐空間中之一第二反應區中燃燒。 60.如請求項59之方法，其中該燃燒器裝置之該壁之内表面包内部康達表面，且注人至該混合區中之該燃料氣式在仙部康達表面上或料”内部康達表面中且㈣该方式將煙道氣自該混合區外部帶至該混合區八煙道氣在該混合區中與該“及該燃料氣混

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