[发明专利]在导燃器和粉末燃烧器之间具有惰性气体罩的汽化燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于利用包含自由氧的氧化剂在最高至1900℃的温度和最大至10Mpa的压力下汽化燃料粉末的燃烧器，所述燃烧器具有带有氧化剂通道和燃料粉末通道的粉末燃烧器部分以及中央导燃器部分。

此外，本发明还涉及一种具有集成的导燃器和点火装置的汽化燃烧器，其用于借助包含自由氧的氧化剂在最大至10Mpa的压力和高于燃料粉末的无机组成成分的熔点的温度下汽化燃料粉末。

背景技术

已知用于部分氧化粉末状燃料的碳粉末组合式燃烧器，其具有圆柱形的水冷却壳体和位于内部的、用于输送粉末状燃料和氧化剂的环形腔室。汽化燃烧器连同汽化装置的反应腔室界限形成汽化腔室的内部轮廓。因此，与反应腔室内部接触的元件必须承受高的热负荷。在由“德国石油、天然气、煤炭科学学会(der Deutschen Wissenschaftlichen Gesellschaft für，Erdgas und Kohle e.V.)”于2008年12月发表的文章“煤炭的提炼和转化(Die Veredelung und Umwandlung von Kohle)”的章节“GSP汽化(GSP-Vergasung)”中对该项技术进行了详细的描述。汽化燃烧器在中心具有气体-氧气燃烧器，所述气体-氧气燃烧器用作点火燃烧器和导燃器，并且配备有光学火焰监控装置和高压点火装置。该气体-氧气燃烧器用于起动汽化燃烧器。

也存在这样的汽化燃烧器，其中朝向热汽化腔室的燃烧器端面通过水冷却。以下述的方式设计燃料粉末和汽化介质的输送，即直接在燃烧器嘴上进行强化混合并发生反应，其中在火焰根部产生远超过2000℃的温度。汽化压力最高可达10Mpa。即使以水进行间接冷却，燃烧器端面也经受极端的热负荷，由于腐蚀和材料损害这会导致提高的磨损并且很大程度地限制汽化燃烧器的可用性。此外该问题由此尖锐化，即处在组合式燃烧器的中心的导燃器以0.3至0.5的氧气比例系数运行，并且其中产生的气体无阻碍地与包含自由氧的汽化介质一起燃烧并且在此产生非常高的温度。

发明内容

本发明的任务是，如此改进用于汽化燃料粉末的燃烧器，从而减少在燃烧器嘴上的由于热负荷而导致的磨损。

该任务通过具有权利要求1的特征的燃烧器来解决。

按照本发明应用一种惰性气体罩，以便延迟反应对象的混合并且因此使得火焰远离燃烧器嘴。

如此改变汽化火焰和导燃器火焰的位置和形状，从而减少输入到所述燃烧器的朝向热汽化腔室的端面中的热量。这可通过以下方式实现，即使得反应对象、亦即氧化剂和燃料通过一个或多个惰性气体罩隔离。借此，降低反应速度、使火焰延伸、降低火焰温度并且使得汽化火焰从燃烧器端面移开。

在从属权利要求中对本发明的优选的改进方案进行说明。

附图说明

为了便于理解，在下文中作为实施例根据附图对本发明进行详细阐释。其中示出：

图1是由导燃器部分和粉末燃烧器部分组成的、具有在导燃器与粉末燃烧器部分的氧化剂通道之间的惰性气体罩的组合式燃烧器的旋转对称的剖面图；

图2是由导燃器部分和粉末燃烧器部分组成的、具有在导燃器与粉末燃烧器部分的氧化剂通道之间以及在粉末燃烧器部分的氧化剂通道与粉末通道之间的惰性气体罩的组合式燃烧器的旋转对称的剖面图。

在附图中相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式