[发明专利]固体燃料喷燃器

权利要求书

1.一种固体燃料/氧喷燃器，其包括：

上游区段、中间区段和下游区段；

固体燃料管道，其延伸通过所述中间和下游区段，以运送处于运送气体中的固体燃料的混合物；以及

在所述下游区段中定位在所述固体燃料管道内的管状燃料分离器，所述燃料分离器由入口平面和出口平面限制，所述燃料分离器将所述固体燃料管道分成具有横截面积的内部喷嘴和具有横截面积的外部环形喷嘴，

其特征在于，所述固体燃料管道在所述下游区段中比在所述中间区段中具有更大的横截面积，且在所述出口平面处测量的所述外部环形喷嘴的横截面积与所述内部喷嘴的横截面积的比大于1；且所述固体燃料/氧喷燃器进一步包括定位在所述外部环形喷嘴内的至少一个燃料楔形件，所述燃料楔形件从所述管状燃料分离器向所述固体燃料管道横跨，从而在所述燃料楔形件之间形成排出通道，各个燃料楔形件具有上游顶点，且沿周向延伸到与所述燃料分离器的出口平面对齐的下游基部。

2.根据权利要求1所述的喷燃器，其特征在于，进一步包括至少在所述中间区段中包围所述固体燃料管道的环形氧管道。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的喷燃器，其特征在于，进一步包括：

在所述下游区段中从所述环形固体燃料管道沿径向向外延伸的至少一个氧楔形件，所述氧楔形件具有上游顶点，以及与所述燃料分离器的出口平面对齐的下游基部。

4.根据权利要求1至2中的任一项所述的喷燃器，其特征在于，进一步包括：

在所述喷燃器的上游区段中的主燃料管道，其用于使固体燃料和一级运送气体在所述喷燃器的中间区段中流到所述固体燃料管道；

其中，所述中间区段和所述下游区段同轴，并且限定喷燃器轴线。

5.根据权利要求4所述的喷燃器，其特征在于，进一步包括：

管状固体燃料和一级运送气体管道，其沿着固体燃料入口轴线延伸到所述主燃料管道中，并且被所述主燃料管道包围，所述管状固体燃料和一级运送气体管道具有用于将固体燃料和所述一级运送气体提供给所述喷燃器的入口；以及

用以将补充运送气体提供给所述主燃料管道的补充运送气体入口。

6.根据权利要求1至2中的任一项所述的喷燃器，其特征在于，在所述出口平面处测量的所述外部环形喷嘴的横截面积与所述内部喷嘴的横截面积的比为1.5至6。

7.根据权利要求1至2中的任一项所述的喷燃器，其特征在于，进一步包括：

燃料阻绊盘，其定位成关于所述喷燃器轴线对称，并且在所述燃料分离器的入口平面的上游达一纵向距离，所述燃料阻绊盘具有径向高度。

8.根据权利要求7所述的喷燃器，其特征在于，由所述燃料分离器形成的所述内部喷嘴在所述入口平面处具有径向高度，以及其中，所述阻绊盘的径向高度是所述内部喷嘴的径向高度的0.2倍至0.5倍。

9.根据权利要求1至2中的任一项所述的喷燃器，其特征在于，所述燃料分离器大体为圆柱形形状。

10.根据权利要求1至2中的任一项所述的喷燃器，其特征在于，所述燃料分离器包括大体圆柱形的上游部分和大体会聚的平顶圆锥形下游部分。

11.一种在喷燃器中燃烧固体燃料和氧的方法，其特征在于，所述喷燃器是权利要求8至10中的任一项所述的喷燃器，且所述方法包括：

提供足够的补充运送气体，以将固体燃料和运送气体的混合物的氧浓度提高到大于21摩尔%且小于或等于50摩尔%。

12.一种使用喷燃器来运行再生性空气-燃料玻璃熔化炉的方法，其特征在于，所述喷燃器是权利要求1至10中的任一项所述的喷燃器，所述炉具有热空气端口，且所述方法包括：将所述喷燃器中的至少一个定位在所述热空气端口的边缘附近。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，化学计量比为0.05至0.5。

14.一种再生性炉，其包括：

一个或多个固体燃料/氧喷燃器，所述喷燃器包括：

上游区段、中间区段和下游区段；

固体燃料管道，其延伸通过所述中间区段和所述下游区段，以运送处于运送气体中的固体燃料的混合物；以及

在所述下游区段中定位在固体燃料管道内的管状燃料分离器，所述燃料分离器由入口平面和出口平面限制，所述燃料分离器将所述固体燃料管道分成具有横截面积的内部喷嘴和具有横截面积的外部环形喷嘴，

其特征在于，所述再生性炉还包括喷燃器块，其具有安装在所述炉的侧壁中的至少一个燃烧端口；

所述一个或多个固体燃料/氧喷燃器定位在所述至少一个燃烧端口的边缘附近；

其中，所述固体燃料管道在所述下游区段中比在所述中间区段中具有更大的横截面积，且在所述出口平面处测量的所述外部环形喷嘴的横截面积与所述内部喷嘴的横截面积的比大于1；以及

所述一个或多个固体燃料/氧喷燃器进一步包括定位在所述外部环形喷嘴内的至少一个燃料楔形件，所述燃料楔形件从所述管状燃料分离器向所述固体燃料管道横跨，从而在所述燃料楔形件之间形成排出通道，各个燃料楔形件具有上游顶点，且沿周向延伸到与所述燃料分离器的出口平面对齐的下游基部。