TWI273200B - Emulsion atomizer nozzle, and burner, and method for oxy-fuel burner applications - Google Patents

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Description

1273200
九、發明說明： 曰的臨時美 本專利申請要求申請曰為2004年1月16 國專利US60/536，964為優先權，並在此以參考方式將該 美國專利併入本文。 發明所屬之技術領域
本申請涉及一種用於基於氧氣燃燒的液體燃料喷嘴， 以及利用它們在工業熔爐中產生較高溫度的方法。 先前技術 在美國專利 55473 68，5 567141，53 93 220 和 561 7997 中已經公開了對喷霧器喷嘴的使用，將它們作為一個整體 在此參考並且引用。如美國專利US5547368所述，噴霧器 喷嘴用於例如金屬、玻璃、陶瓷材料等各種產品的工業熔 爐。 在燃燒時霧化液體燃料的方法有很多。喷嘴可以分為 兩個主要的種類： a) 壓力霧化器，使用相對較高的流體燃料壓力驅使流 體通過一個小孔，該小孔將流體分離為小的液滴。這種霧 化器比較簡單。但是，對於具有較寬變化範圍流體需求的 系統來說，這種需要喷嘴變化的霧化器的調節比卻很窄。 b) 雙流體霧化器，用霧化的氣體來辅助液體的霧化。 霧化氣體通常在較高壓力下被引入，而液體燃料可以在較 低壓力下被輸送。這種噴嘴還可以分為： 1273200 1) 外u式，其中，高速霧化氣體與低速液體燃料 在外部相遇，產生液體喷射的分散，即霧化。但是，這些 喷嘴通常很粗糙，火焰形狀和霧化品質通常不是最佳的， 尤其是在氧-燃料燃燒器裝置中。該火焰很短、緊密，並會 導致不均勻熱傳遞和局部過熱。
2) 内部混合式或乳化式’纟中化氣體和液體燃料 在内部腔室内混合，由於内部混合氣相的降壓作用，兩相 混合物通過排出孔的喷射產生流體分散。這種喷嘴合產生 良好的和可控的霧化，最佳的火焰形狀和均勻的熱料。 内部混合式霧化器已經廣泛地用於空氣_燃料燃燒 ’但是，由於冷卻問題和可能出現的火焰回火問題，這 ^霧化器在氧_燃料上的應用受到限制。對於非水冷燃燒器 來祝’初始氧化劑對霧化噴嘴進行冷卻。對於具有初始氧 化Μ的空氣·燃料燃燒器來說’由於需要提供大量的空氣 (初始氧化劑）來進行完全燃燒’所以對其進行空冷。作 二：燃料燃燒器使用的是氧氣濃度高於空氣中氧氣濃度 的初始氧化劑，通過較少量的初始 可能3始虱化劑來冷卻霧化喷嘴 疋“、、法令人滿意的。例如，對於冬 劑來％、 ^电士 Α s有100〇/〇氧氣的氧化 ，，如果為燃燒提供按化學計量所需的氧氣 7部霧化噴嘴的初始氧化劑的量 ; 初私4叼里比二虱燃料燃燒器中的 初始乳化劑的量少80%。另外，氧 的火抄、W — 丨τ Λ、、、&益具有兩得多 煸洫度。由於這些原因，人們希望 霧化哙卷m A ^ 氧九、、枓燃燒态中的 夕噴嘴同空氣-燃料燃燒器中的霧化噴 侍多的溫度下工作。 j以在π 1273200
本發明的另一個實施例提供了一種用於氧-燃料燃燒 的喷嘴，該噴嘴包括：具有有效直徑的液體燃料管道；乳 化室，該乳化室的長度等於或小於所述有效直徑的兩倍， 所述液體燃料管道將液體燃料引入所述乳化室内；至少一 個霧化氣體管道，用於將霧化氣體引入所述乳化室内；其 中，所述乳化室内的所述液體燃料和所述霧化氣體混合從 而產生乳化混合物，該乳化混合物速度小於或等於12m/s， 在所述乳化室内的所述乳化混合物的平均滯留時間是5〇〇 到800μδ ;用於提供富氧氧化劑流體的裝置；所述乳化室還 包括大體上長方形的喷射管口，所述乳化混合物從所述乳 化室排出並進入到所述富氧氧化劑流體中。 本發明的另一個實施例提供了一種用於氧-燃料燃燒 的燃燒器’該燃燒器包括：具有有效直徑的液體燃料管道； 乳化室，該乳化室的長度等於或小於所述有效直徑的兩 倍，所述液體燃料管道將液體燃料引入所述乳化室内；至 少一個霧化氣體管道，用於將霧化氣體引入所述乳化室 内；其中，所述乳化室内的所述液體燃料和所述霧化氣體 混合從而產生乳化混合物，該乳化混合物速度小於或等於 12m/s，在所述乳化室内的所述乳化混合物的平均滯留時間 是500到800μ8;用於提供富氧氧化劑流體的裝置；所述乳 化室還包括大體上長方形的喷射管口，所述乳化混合物通 過該喷射管口從所述乳化室排出並進入到所述富氧氧化劑 流體中。 8 ^/3200 實施方式 u λ=τ 氧-燃料燐焊哭” 9〜 始氧化劑的燃燒器 使用比空氣中02濃度高的初 如是富：：礼化劑是指氧氣體積比高於3〇%的流體，例 或去丄氣工礼。其他的富氧氧化劑體積比可能高於5 0%， 4有向於85%。
Τ化礼體可以是空氣、氧氣、富氧空氣、天然氣、 内烷、氮、二氧化墟、扣 ^ 、 虱，或者這些氣體中的兩種或多種 、’——混合物。在—個實施例中，霧化氣體是富氧氧化劑。 °噴嘴的㈣燃料”包括燃料油，例如1號館出 油’ 2號餾出燃料油，此 〇 、 木，由’煤油，4號燃料油，5號殘油， 6 5虎殘）查燃料油和c刑·險♦丄、丄 L型燃枓油’以及本領域技術人員熟知 的其他燃料油。 本發明是一種内部混合式的喷嘴。如圖la和5a所示， 液體燃料20通過呈右ψ n古々，j , 有出口直徑14的通道31被引入乳化室 1 0内’液體燃料在出口姑1 ^ _L> 寸社出口鳊15或其附近的通道31内部流動， 通道31與乳化室1〇相鄰。靈各a μ 霧化乳體21通過繞液體燃料通 道31的-個或多個通道被引入乳化室1〇 β。霧化氣體可 以通過圖2所示的單個環形通道22或圖3所示的多個通道 23被引人。霧化氣體21與導流板表面12發生碰撞，然後 與乳化室1〇内的液體燃料混合。導流板表面12具有—定 角度戒成一定形狀，從而將霧化氣體導向乳化室1〇。乳化 室10具有直徑30和長度13。乳化室1〇的直徑是其内部 的直樵，乳化室10的長度是從液體燃料通道31的出口端 a 9
1273200 1 5到乳化室管口丨丨室内側 儿^ 食度儘官圖中所示的乳 化至和液體燃料通道是圓柱形的，但是本發明的管道/ 乳化室1〇並不限於圓柱形形狀和則形截面圓
形通道來說，可以計篡並右兮古， # W 〃 I#’所述有效直徑表示相 同的截面積。在圖13中，乳化室也具有位於朝著管口 η 的錐形部分33,圖中所示是圓錐形的形狀，但是也可以是 球形或橢圓形等形狀’也可以或多或少地延伸到圖示乳化 至長度之外。作為可選擇的方式，乳化室靠近管Π的形狀 可以是圖5a所示的長方形。雖然圖中所示的多個（圖la) 或全部5a)乳化室具有固定的截面，但是本發明並不 限於固定的截面。在可撰遲沾 一 W W隹J選擇的實施例中，乳化室的形狀可 以k樣’ gp多個或全部乳化室的長度從燃料人口到管口的 截面逐漸減小，從而產生錐形的乳化室。 在被通過管口 u從乳化室噴出之前，霧化氣體和液體 燃料在乳化室内混合形成乳化混合物（未示出），管口 u 大體上是長方形的’其寬度17比高度16大從而可以形 成寬度比高度大的火焰《對於乳化室管口的高度、寬度和 其他尺寸，當需要時可以使用有效尺寸。）作為初始氧化 Μ 41的昌氧氧化劑沿著朝向乳化室管口 u的方向流動， 該方向即乳化混合物排出噴嘴的方向。初始氧化劑可以沿 噴嘴1的全部或一部分被引入。 噴嘴形狀的優選實施例可以包括如下的設計參數圖 表： 1273200 設計參數 最小值 最大值 液體燃料出口有效直徑 1.27mm (0.05 in.) 12.7mm (0.5 in.) 乳化室管口寬度 3mm (0.118 in.) 25.4mm (1 in) 乳化室管口高度 0.75mm (0.03 in.) 4.5mm (0.177in) 面積（液體燃料出口）/ 面積（乳化室管口） 0.1 2 乳化室截面積 足夠小，可以使得乳>fb室内的 乳化混合物基本上產生柱塞流 (無死區） 乳化室截面積 固定的，或者從乳化混^合物入 口到出口減小 乳化室長度 兩倍於液體燃料出口有效直徑 平均滯留時間 500ps 800ps
根據本發明，為了使霧化氣體和液體燃料在通過火焰 形管口 11被喷射前進行充分的混合，乳化室長度13可以 是液體燃料出口有效直徑14的0.5至2倍。作為可選擇的 方案，乳化室長度13可以是通道3 1的液體燃料出口有效 直徑的1至2倍，或者大約1.7倍。液體燃料和霧彳匕氣體 應當在乳化室中保持一段平均滯留時間，該平均滯留時間 可以是從500到80(^s，從550到780 ps，或者從600到 75 0μδ。根據本發明，當液體燃料和霧化氣體有機會在乳化 室内混合時，聚積的殘碳減少，清理喷嘴需要的費用也減 少 〇 11 .1273200 平均滯留時間可以由全部乳化室容積（涵蓋前面確定 的整個乳化室長度）除以乳化混合物的容積流速得到。乳 化混合物的容積流速可以由燃料和霧化氣體的容積流速相 加得到。由於霧化氣體是可壓縮的，氣體的實際容積流速 通過壓力校正得到。例如，如果燃料流速是70升/小時， 霧化氣體流速是每小時11標準立方米（Nm3/h )乳化室内 的壓力是2·4巴，那麼乳化混合物的容積流速是：
m/hJ〇00//m3 + (1L/Vm3 //2)(1.01325Znar)、 2Abar h36005 =〇.〇013m3 J s 對於乳化室容積是790mm3的喷嘴來說，平均滯留時間 是： 790mm3 x 1/(0.〇〇13 m3 /s) x m3 /1 x 109 mm3 = 608μδ 在一些實施例中’液體燃料出口的有效直徑可以從 1 ·27mm 到 12.7mm，或者從 1.27mm 到 1 Omm，或者從 1 27 到8.5mm，或者6.25mm。在一些實施例中，乳化室管口寬 度可以從3mm到25.4mm，或者從4mm到20mm，或者大 約14.2mm。在一些實施例中，乳化室管口高度可以從 〇.75mm 到7.62111111，或者從0.75111111到4.5111111，或者大約 1.4mm。在一些實施例中，液體燃料出口的面積/乳化^室管 口的面積可以從0.1到2,或者從〇·ι到1β6，或者大約1;1。 這些面積是指截面積。液體燃料出口的面積等於圖2所示 • 的非陰影環形面積。（需要注意的是，如果通道31的截面 ' 積不是固定的，那麼應當在出口處測量截面積，而不是沿 線圖la中A-A測量）。在圖lb所示的實施例中，乳化室管 (§ 12 1273200 口的面積等於圖lb中非陰影部分的面積。
在一些實施例中，液體燃料被引入乳化室的速度是從 10到250升/小時，或者從15到200升/小時，或者從5〇 到150升/小時。在一些實施例中，霧化氣體被引入乳化室 的速度是從1到20 Nm3/hr或從5到15 Nm3/hr。要在乳化 室内大體產生柱塞流，乳化混合物的速度可以等於或小於 12m/s，從而防止焦炭沉積和喷嘴堵塞。柱塞流意味著乳化 混合物穿過乳化室流動，而不產生停滯或再迴圈區域。乳 化室内的流體可以是紊流流體。乳化混合物的速度可以從 5到12m/s，從6到12m/s，或者從8到12m/s。 乳化混合物的速度可以這樣計算得到，即先將燃料和 霧化氣體的容積流速相加，再將結果除以乳化室截面積。 如前所述，由於霧化氣體是可壓縮的，氣體的實際容積流 速通過壓力校正得到。例如，如果燃料流速是7〇升/小時， 霧化氣體流速是每小時1 lNm3/h，乳化室内的壓力是2.4 巴，乳化室截面積是1 i 6mm2，那麼乳化混合物的速度是： 701/h 10001/m3 -+ 2Abar h \E6mm2 36005 /(116mm2 )= 11.3m/豸 如果乳化室面積在其長度方向上變化，在計算乳化混 合物的速度時採用其最大面積。 本發月的霧化噴嘴用本領域技術人員熟知的方式製造 而成。
(S 1273200 在圖4所示本發明的一個實施例中，本發明的霧化喷 嘴5 1用於燃燒器60中。霧化喷嘴5丨的位置朝著燃燒器殼 體5〇的熱表面52。喷嘴的乳化室管口 55與熱表面52足 夠接近，也就是說，在燃燒器殼體50中足夠向前，從而防 止或限制乳化混合物（液體燃料）在燃燒器殼體通道壁54 内部喷濺。通道壁54限定了初始氧化劑（如圖u中41所 不）沿喷嘴5 1流動的通道。初始氧化劑通過管道57進入 || 燃燒器60。初始氧化劑可以由液態氧容器源或者現場發生 器提供，例如是壓力或真空擺動吸附裝置或者低溫分離裝 置。燃燒器殼體50的熱表面52靠近火焰，即靠近燃燒器 殼體50熱的一側，而燃燒器殼體5〇的冷表面53在相反 側，該冷表面靠近燃燒器的外部，即靠近殼體的冷的一側。 在圖4所示的實施例中，燃燒器殼體5〇為氧化劑分段提供 了笞道56。圖示燃燒器其他方面的情況可以參見申請曰為 2〇〇4年8月16日的待審美國專利usl〇/919, 94〇，在此參 考並引用該美國專利。但是，本發明並不限於圖示的燃燒 器結構。可以用於本發明的燃燒器的其他實施例可以參見 美國專利 US5, 360, 171; 5, 545, 〇31; 5, 611，682; 5， 575 637 ， 4 ’ 690 ， 635 ; 5 ， 439 ， 373 ; 5 ， 924858 ; 5 ， 458 483和5’ Μ! ’ 559，在此參考並引用這些美國專利。 在=所述的噴嘴可以使用任何燃燒器，只要該燃燒器具有 肖b提供畜氧氧化劑作為初始氧化劑的裝置。 對比實施例1
(S 1273200 乳化速度大於12m/s的霧化噴嘴 傳統的霧化喷嘴的乳化速度從13到14.7m/s，滯留時 ；’經測试’ 6號燃料油的流速是從5〇到2〇〇 升/ ]時。如圖4所示，噴嘴位於靠近燃燒器殼體熱表面的 位置對嘴鳴積碳的清理從每天一次延長到一周兩史。對 噴嘴的巧理取決於火焰特性，或者液體燃料和/或霧彳匕氣體 壓力的增大。火焰會由於燃料油分佈不均而變形。
實施例2 乳化速度小於12m/s的霧化喷嘴 經測試，本發明的霧化喷嘴乳化速度是從8到l2m/s， 滯留時間在500到800μδ之間，6號燃料油的流速是從5〇 到200升/小時。如圖4所示，喷嘴位於靠近熱表面的妞置。 對噴嘴積碳的清理減少到小於每月一次。 在本申請中已經描述了一些具體實施例，但是本發明 不限於這些實施例，在申請專利範圍和精神實質内的各種 改變和同等物都包括在本發明中。 圖式簡單說明 圖la是本發明噴嘴的第一和第二實施例的縱向截面 圖。 圖lb是圖la中所示喷嘴前端面的截面圖。 ， 圖2所示是本發明第一實施例沿圖1 a中A-A沾吞& 圖。 A的截面 15 1273200 \ 圖3所示是本發明第二實施例沿圖1 a中A-A的截面 ， 圖。 圖4所示是包括本發明喷嘴的氧-燃料燃燒器。 圖5a是本發明喷嘴的第三實施例的縱向截面圖。 圖5b是圖5a中所示喷嘴前端面的截面圖。 主要元件之符號說明
1.·噴嘴；10··乳化室；11、55··管口； 12··導流板表面； 13··長度；14.·出口直徑；15·.出口端；16·.高度；17··寬度； 18··室内側；20.·液體燃料；21.·霧化氣體；30·.直徑； 23、31.·通道；33·.錐形部分；41.·氧化劑；22..環形通道； 50"燃燒器殼體；51··霧化喷嘴；52..熱表面；53··冷表面； 54.·通道壁；56、57..管道；60.·燃燒器
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Claims (1)

  1. !27320〇 十、申請專利範圍： 9!:讀正補充 (2006年10月修正) 1 · 一種用於氧-燃料燃燒的方法，所述方法包括如下 步驟：通過液體燃料管道將液體燃料引入乳化室内，該液 體燃料管道具有一有效直徑，所述乳化室的長度等於或小 於所述液體燃料管道有效直徑的兩倍；通過至少一個霧化 氣體管道將務化氣體引入所述乳化室内；將所述乳化室内 的所述液體燃料和所述霧化氣體混合從而產生乳化混合 物’該乳化混合物在所述乳化室内的平均滯留時間是5〇〇 到800μδ ’且所述乳化混合物具有小於或等於12m/s的速 度；通過大體上長方形的管口將所述乳化混合物噴射到富 氧氧化劑流體中。 2 ·如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述富氧 氧化劑流體包括體積比高於50%的氧氣。 3 ·如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述乳化 室的長度為所述液體燃料管道的所述有效直徑的〇 · 5倍至2 φ 倍大。 4.如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述平均 滯留時間是550到78Ό ps。 5 ·如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述有效 直徑是 1.2 7mm 到 12.7mm。 6 ·如申請專利範圍第1項所述的方法’其中所述管口 - 寬度是3mm到25.4mm，高度是〇.75mm到7.62mm。 • 7·如申請專利範圍第1項所述的方法’其中所述引入 液體燃料的步驟的速率是1〇到250升/小時，所述引入霧 17 1273200 化氣體的步驟的速率是每小時1到20標準立方米。 8· —種用於氧-燃料燃燒的喷嘴，包括··具有有效直
    徑的液體燃料管道；乳化室，該乳化室的長度等於或小於 所述有效直徑的兩倍，所述液體燃料管道將液體燃料引入 所述乳化室内；至少一個霧化氣體管道，用於將霧化氣體 引入所述乳化室内；其中，所述乳化室内的所述液體燃料 和所述霧化氣體混合從而產生乳化混合物，該乳化混合物 速度小於12m/s，在所述乳化室内的所述乳化混合物的平均 滯留時間是500到800;用於提供富氧氧化劑流體的裝 置；所述乳化室還包括大體上長方形的噴射管口，所述乳 化混合物從所述乳化室排出並進入到所述富氧氧化齊,】流體 中 〇 9. 一種用於氧-燃料燃燒的燃燒器，包括··具有有效 直徑的液體燃料管道；乳化室，該乳化室的長度等於或小 於所述有效直徑的兩倍，所述液體燃料管道將液體燃料引 % 入所述乳化室内；至少一個霧化氣體管道，用於將霧化氣 體引入所述乳化室内；其中，所述乳化室内的所述液體燃 料和所述霧化氣體混合從而產生乳化混合物，該乳化混合 物速度小於或等於12m/s，在所述乳化室内的所述乳化混合 物的平均滯留時間是500到8〇〇μδ;用於提供富氧氧化劑流 體的裝置’所述乳化室還包括大體上長方形的喷射管口， _ 所述乳化混合物通過該噴射管口從所述乳化室排出並進入 * 到所述富氧氧化劑流體中。 10·如申請專利範圍第9項所述的燃燒器，其中所述 1273200 富氧氧化劑流體包括體積比高於50%的氧氣。 11 ·如申請專利範圍第9項所述的燃燒器，其中戶斤述 j, 的長度為所述液體燃料管道的所述有效直徑的〇·5 倍至2倍大。 ^ 12 ·如申請專利範圍第9項所述的燃燒器，其中所述 平均滞留時間是550到780μδ。 13.如申請專利範圍第9項所述的燃燒器，其中所述 有效直徑是1.27111111到12 7ιηιη。 ^ /·如申请專利範圍第9項所述的燃燒器，其尹所述 音口寬度是3mm到25·4ηπη，高度是〇 75mm到7 62_。 、1 5·如申請專利範圍第9項所述的燃燒器，其中所述 液體燃料&道具有一出口面積，所述管口具有一面積，真 所述出口面積對所述管口的面積之比是q i到2。 、16·如申请專利範圍第9項所述的燃燒器，其中所述 液體燃料官道具有一出口面積，所述管口具有一面積，真 所述出口面積對所述管，面積之比是Ο.β 16。 μ 17·如申请專利範圍第9項所述的燃燒器，其中所述 官口寬度是4贿到2Gmm，高度是q 75匪到4 5腿。 λ 18_如申請專利範圍第9項所述的燃燒器，其中所述 乳化室包括錐形部分。 >19.如申請專利範圍第15項所述的燃燒器，其中所述 礼化室包括錐形部分。 如申明專利圍第9項所述的燃燒器，其中所述 乳化室沿其長度成錐形。 、 19
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7581948B2 (en) * 2005-12-21 2009-09-01 Johns Manville Burner apparatus and methods for making inorganic fibers
US8454354B2 (en) * 2008-05-08 2013-06-04 Air Products And Chemicals, Inc. Highly radiative burner and combustion process
MX2011006820A (es) * 2009-01-16 2011-07-12 Air Prod & Chem Dispositivo de combustion multimodal y metodo para utilizar el dispositivo.
JP5102246B2 (ja) * 2009-04-16 2012-12-19 株式会社環境技研 エマルジョン燃焼用混合器及びエマルジョン燃焼用混合液体供給システム
US8172566B2 (en) * 2010-02-18 2012-05-08 Air Products And Chemicals, Inc. Liquid fuel combustion process and apparatus
US20120137695A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 General Electric Company Fuel nozzle with gas only insert
KR101510033B1 (ko) * 2011-03-10 2015-04-07 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 산소-연료 버너 장치
CN104132338B (zh) * 2014-06-12 2017-01-25 北京中天元环境工程有限责任公司 燃油喷嘴和燃烧装置
JP6408135B2 (ja) 2015-03-31 2018-10-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ
KR101972247B1 (ko) * 2015-03-31 2019-04-24 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 연소 버너 및 보일러
GB2536965B (en) * 2015-04-02 2020-02-12 Hamworthy Combustion Engineering Ltd Atomizer with an Outlet having a Non-Circular Internal and/or External Cross-Section
JP6642912B2 (ja) 2015-09-11 2020-02-12 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ
USD842981S1 (en) 2017-05-24 2019-03-12 Hamworthy Combustion Engineering Limited Atomizer
CN108443875A (zh) * 2018-03-13 2018-08-24 李皆延 一种自动化速喷油枪
CN108413391A (zh) * 2018-03-13 2018-08-17 李皆延 一种油枪
CN108488789A (zh) * 2018-03-13 2018-09-04 李皆延 一种高效的自动化速喷油枪
CN108443873A (zh) * 2018-03-13 2018-08-24 李皆延 一种高效的加压喷油枪
CN108413393A (zh) * 2018-03-13 2018-08-17 李皆延 一种高效的速喷油枪
CN108413392A (zh) * 2018-03-13 2018-08-17 李皆延 一种速喷型油枪
CN108413390A (zh) * 2018-03-13 2018-08-17 李皆延 一种速喷油枪
JP6963838B2 (ja) * 2019-04-23 2021-11-10 株式会社イスト 燃焼装置
CN113237065B (zh) * 2021-01-13 2022-12-27 重庆川维石化工程有限责任公司 一种智能控制废硫酸裂解炉及废硫酸裂解工艺

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1159356A (en) * 1979-10-25 1983-12-27 Kurt Skoog Method and device for producing microdroplets of fluid
US4473350A (en) 1982-06-24 1984-09-25 The Cadre Corporation Oxy-fuel burner
US4644878A (en) 1985-11-05 1987-02-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Slurry burner for mixture of carbonaceous material and water
US5149261A (en) * 1985-11-15 1992-09-22 Nippon Sanso Kabushiki Kaisha Oxygen heater and oxygen lance using oxygen heater
JPS62186112A (ja) * 1986-02-07 1987-08-14 Babcock Hitachi Kk 流体燃料燃焼用バ−ナの燃料噴霧ノズル装置
JP3150474B2 (ja) * 1993-02-16 2001-03-26 三菱重工業株式会社 ガス燃料低酸素バーナの制御方法
US5547368A (en) 1993-03-01 1996-08-20 Air Products And Chemicals, Inc. Process and device for combustion-enhanced atomization and vaporization of liquid fuels
US5393220A (en) 1993-12-06 1995-02-28 Praxair Technology, Inc. Combustion apparatus and process
ES2151007T3 (es) 1994-06-13 2000-12-16 Praxair Technology Inc Atomizadores de combustible liquido de angulo estrecho de pulverizacion para combustion.
US5567141A (en) * 1994-12-30 1996-10-22 Combustion Tec, Inc. Oxy-liquid fuel combustion process and apparatus
JP3591058B2 (ja) * 1995-06-27 2004-11-17 日本電気硝子株式会社 気体燃料−酸素バーナー
CA2181292C (en) 1995-07-17 2008-07-15 Louis C. Philippe Combustion process and apparatus therefor containing separate injection of fuel and oxidant streams
DE19539246A1 (de) * 1995-10-21 1997-04-24 Asea Brown Boveri Airblast-Zerstäuberdüse
CN1226960A (zh) * 1996-07-08 1999-08-25 康宁股份有限公司 气体助推式雾化装置
JPH10132218A (ja) * 1996-10-29 1998-05-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 燃料噴射バーナ
US5975886A (en) 1996-11-25 1999-11-02 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Combustion process and apparatus therefore containing separate injection of fuel and oxidant streams
JP3770356B2 (ja) 1997-11-10 2006-04-26 大陽日酸株式会社 液体燃料用バーナー及びその装着構造並びに燃焼方法
JP3531459B2 (ja) 1998-03-04 2004-05-31 住友金属鉱山株式会社 非鉄金属製錬用酸素燃料バーナ
AU6078999A (en) 1998-07-29 2000-02-21 Heinrich Kohne Method for utilizing a fuel by using exothermic pre-reactions in the form of a cold flame
FR2786555B1 (fr) 1998-11-30 2001-01-19 Air Liquide Systeme de combustion a combustible liquide
US6174160B1 (en) * 1999-03-25 2001-01-16 University Of Washington Staged prevaporizer-premixer
JP2001263608A (ja) 2000-03-22 2001-09-26 Nippon Sanso Corp 酸素富化液体燃料バーナー
JP2004225919A (ja) 2002-11-26 2004-08-12 Nippon Furnace Kogyo Kaisha Ltd 液体燃料の微粒化方法

Also Published As

Publication number Publication date
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