[发明专利]辅助的FLOX-操作以及用于此的燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在回流的废气流中发生燃料-氧化以对容积 尤其是在该容积的温度低于燃料的点燃温度的情况下进行加热的方 法以及一种为此而设置的燃烧器。

背景技术

由EP 0 685 683 B1公开了借助燃料的无焰氧化来加热诸如炉膛 或喷射管的内部空间之类的要被加热的容积。为了发生无焰氧化，在 有关的容积中发生燃烧气体的强烈回流。预加热的空气和燃料被注入 这些燃烧气体中。在此，在低于1500℃的反应温度下在热氮氧化物 形成降低的情况下在较大的容积部分中进行均匀的热量释放。然而， 其前提是在炉膛中具有足够的温度。为此，必须首先加热炉膛。根据 EP 0 685 683 B1以及根据例如WO 2007/017056A1，这是借助整合在 燃烧器中的燃烧室进行的，燃料和燃烧空气都可以被引入该燃烧器。 在燃烧器中，所形成的混合物被点燃。产生的热气体离开燃烧室并且 到达要被加热的容积。此类燃烧器是为两种操作状态设置的：

1.在燃烧室中带有稳定火焰的燃烧，只要要被加热的容积中的 温度低于所使用的燃料的点燃温度。

2.在要被加热的容积中在燃烧室的外部燃烧，一旦要被加热的 容积的温度高于点燃温度。空气的高的排出推动力引起容积中燃烧气 体的所期望的强烈回流，由此防止了高温和热的氮氧化物的形成。

存在如下应用场合，即要被加热的容积例如由于其容量的大小或 特性仅可以或者应当被缓慢地加热。还可能出现因过程而引起所期望 的最终温度相对较低的现象，例如低于燃料的点燃温度。

如果在这些情形中借助火焰来加热炉膛，则会产生局部(在火焰 中和火焰旁)的高温，这会导致氮氧化物的形成。

发明内容

本发明的任务在于，即使在加热空间中的温度低于点燃温度的情 况下也减少氮氧化物的形成。

该任务是用根据权利要求1的方法以及根据权利要求4的燃烧器 来解决的：

为了执行根据本发明的方法，燃烧器具有用于-操作 (FLOX是WS热技术有限责任公司的注册商标)的第一燃料和空气 供应装置以及用于加热操作的第二燃料和空气供应装置。此外，属于 该燃烧器的还有用于调节所提及的燃料和空气供应装置的控制装置。 该控制装置是为维持辅助的-操作而布置的，第一燃料和空气 供应装置以及第二燃料和空气供应装置在该-操作中都是有效 的。任选的是，控制装置还可以被设计成用于-操作与加热操 作之间的转换机构。

如果要被加热的容积的温度低于所使用的燃料的点燃温度，则可 以使用根据本发明的辅助的-操作方式。因此，被维持在要被 加热的容积中的回流不够热，从而不足以可靠地维持燃料的稳定的无 焰氧化。缺乏的热能量从热源送出，该热源同时由第二燃料和空气供 应装置供应。此热源例如是燃烧室，在该燃烧室中燃烧着稳定的火焰。 此燃烧室的热废气作为射流进入容积并与要被加热的容积的较冷的 回流气体混合。这产生(废)气流，在该(废)气流中尽管容积温度 较低但仍可进行-操作。就燃烧室或者其他热源中由于可能存 在的火焰而发生氮氧化物的形成而言，这仅涉及全部所使用的燃料流 和空气流的一小部分，从而使得与对容积的完全由火焰支持的加热相 比产生更少的氮氧化物。所述方法还适用于在其中不应当完全地在 -操作与火焰操作之间进行转换的情形。由此，炉膛中的温度 分布在-操作与火焰操作时可以接近。此外，可以例如通过用 第一燃料对预加热源(燃烧室)的操作以及用另一种第二燃料对另一 燃料供应装置的操作来实现多燃料操作。

优选的是，根据本发明的方法不仅包括所提及的辅助的- 操作，而且还附加地包括加热操作，该加热操作发生在第一温度阈值 以下并且例如是通过仅激活第二燃料和空气供应装置达成的。在此例 如仅燃烧室在工作。

根据本发明的方法可附加包括的是，通过仅激活第二燃料和空气 供应装置的方式在高于第二温度阈值的另一操作方式中使用纯 -操作。

因此，根据本发明的燃烧器和根据本发明的方法尤其适用于针对 那些在较低温度下发生的或经历长久加热阶段的过程产生热量。在 此，尤其在加热或过渡阶段中降低了氮氧化物的排放。

所述方法和燃烧器不仅适用于气态燃料而且也适用于液态燃料 并且在必要时还适用于颗粒燃料，例如通过空气或废气液化的固体燃 料。

附图说明