[go: up one dir, main page]

RU2433343C2 - Burner with varied direction and/or opening of torch and method of charge heating with application of this burner - Google Patents

Burner with varied direction and/or opening of torch and method of charge heating with application of this burner Download PDF

Info

Publication number
RU2433343C2
RU2433343C2 RU2009103903/06A RU2009103903A RU2433343C2 RU 2433343 C2 RU2433343 C2 RU 2433343C2 RU 2009103903/06 A RU2009103903/06 A RU 2009103903/06A RU 2009103903 A RU2009103903 A RU 2009103903A RU 2433343 C2 RU2433343 C2 RU 2433343C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
jet
torch
primary
axis
stream
Prior art date
Application number
RU2009103903/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009103903A (en
Inventor
Бернар ЗАМЮНЕР (FR)
Бернар ЗАМЮНЕР
Николя ДОКЬЕ (FR)
Николя ДОКЬЕ
Бернар ЛАБЕГОРР (FR)
Бернар ЛАБЕГОРР
Тома ЛЕДЕРЛЭН (FR)
Тома ЛЕДЕРЛЭН
Тьерри ПУАНСО (FR)
Тьерри ПУАНСО
Венсан ФЕВР (FR)
Венсан ФЕВР
Original Assignee
Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод
Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьентифик (Снрс)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод, Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьентифик (Снрс) filed Critical Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод
Publication of RU2009103903A publication Critical patent/RU2009103903A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2433343C2 publication Critical patent/RU2433343C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details
    • F23D14/84Flame spreading or otherwise shaping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Gas Burners (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: burner comprises a channel to supply a primary jet of oxidiser or fuel or previously produced mixture of oxidiser and fuel to the main output hole, at least one secondary pipeline to inject a secondary jet, in which at least one specified secondary pipeline exits into the channel via a secondary hole arranged in front of the main hole, and is arranged relative to the channel so that in the point of interaction between the appropriate secondary jet and the primary jet the angle θ between the axis of the appropriate secondary jet and the plane perpendicular to the axis of the primary jet, exceeds or is equal to 0° and is less 90°, preferably makes from 0° to 80°, more preferably - from 0° to 45°, and the specified at least one secondary hole is away from the main hole at the distance L, less or equal to the tenfold square root of the main hole section s, preferably L ≤ 5*√s, more preferably - L ≤ 3*√s, the burner comprises facilities to adjust the pulse of each appropriate secondary jet, at the same time the specified burner makes it possible to vary direction and/or opening of the torch by variation of the pulse of at least one appropriate secondary jet.
EFFECT: invention makes it possible to vary direction or opening of torch in the wide range, without interruption of burner or furnace operation.
22 cl, 15 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение касается горелки, позволяющей изменять направление и/или раствор факела, при этом упомянутая горелка содержит по меньшей мере один канал инжекции по меньшей мере одной основной или первичной струи и по меньшей мере один канал инжекции воздействующей или вторичной струи. Как правило, первичная струя является струей окислителя и/или топлива и/или предварительно полученной смеси окислитель-топливо.The invention relates to a burner that allows you to change the direction and / or solution of the torch, while the said burner contains at least one injection channel of at least one primary or primary jet and at least one injection channel of the acting or secondary jet. Typically, the primary stream is a stream of oxidizing agent and / or fuel and / or a preformed oxidizer-fuel mixture.

Изобретение касается также использования упомянутой горелки для регулирования направления и/или раствора факела. Оно касается также способа нагревания шихты при помощи этой горелки, в котором изменяют направление и/или раствор факела.The invention also relates to the use of said burner for controlling the direction and / or torch solution. It also relates to a method of heating the charge using this burner, in which the direction and / or solution of the torch is changed.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В большинстве промышленных печей или котлов используют горелки, которые работают в режиме горения без предварительного смешивания, то есть в которых окислитель и топливо поступают до места горения раздельно. В этом случае смешивание топлива и окислителя происходит частично (стабилизация пламени в амбразуре горелки или в форкамере) или полностью внутри камеры сгорания. Такое смешивание регулируется проектировочными и рабочими параметрами горелки и определяет характеристики горелки (область работы, передача тепла нагреваемой шихте, выброс загрязнителей и т.д.). На практике при проектировании горелки определяют условия взаимодействия различных струй или потоков окислителя и топлива, применяемых в горелке. После реализации горелки изменять можно только рабочие условия. Это же относится к так называемым горелкам «с предварительным смешиванием», в которых смесь окислитель/топливо получают в горелке на входе камеры сгорания. В этом случае реагенты поступают только через одну трубку.Most industrial furnaces or boilers use burners that operate in a combustion mode without preliminary mixing, that is, in which the oxidizing agent and fuel are delivered separately to the combustion site. In this case, the mixing of fuel and oxidizer occurs partially (stabilization of the flame in the embrasure of the burner or in the prechamber) or completely inside the combustion chamber. This mixing is regulated by the design and operating parameters of the burner and determines the characteristics of the burner (area of work, heat transfer to the heated charge, emission of pollutants, etc.). In practice, when designing a burner, the conditions for the interaction of various jets or flows of oxidizing agent and fuel used in the burner are determined. After the burner is sold, only the operating conditions can be changed. The same applies to the so-called “premixing” burners, in which the oxidizer / fuel mixture is produced in the burner at the inlet of the combustion chamber. In this case, the reagents enter only through one tube.

Эксплуатационные условия промышленных процессов горения могут меняться во времени. Это относится к цикличным процессам, однако может касаться и непрерывных процессов, при которых характеристики нагреваемой шихты могут меняться в зависимости от производственных нужд. Как правило, это касается любой производственной установки, подверженной старению или чувствительной к изменяющимся условиям окружающей ее среды.The operating conditions of industrial combustion processes may vary over time. This applies to cyclic processes, but it can also relate to continuous processes in which the characteristics of the heated mixture can vary depending on production needs. As a rule, this applies to any production plant that is susceptible to aging or sensitive to changing environmental conditions.

Для адаптации характеристик горелки к изменяющимся рабочим условиям чаще всего оператор располагает двумя параметрами: рабочей мощностью горелки и уровнем избытка окислителя (избыточная стехиометрия кислорода).To adapt the characteristics of the burner to changing operating conditions, the operator most often has two parameters: the operating power of the burner and the level of excess oxidizer (excessive oxygen stoichiometry).

Некоторые технологии горения позволяют работать в дискретных режимах при их очень ограниченном числе. Это, например, относится к так называемым горелкам «двойного импульса», которые используют две разные системы инжекции в зависимости от того, требуется ли работа горелки с низким или высоким импульсом. Эти два рабочих режима позволяют расширить область работы горелки или изменять длину факела для данной рабочей точки.Some combustion technologies allow you to work in discrete modes with a very limited number of them. This, for example, refers to the so-called “double pulse” burners, which use two different injection systems, depending on whether the burner requires a low or high pulse. These two operating modes allow you to expand the area of operation of the burner or change the length of the torch for a given operating point.

Однако изменение рабочей точки и/или рабочего режима часто оказывается недостаточным для оптимизации производительности горелок или процессов, использующих эти горелки, во всех условиях. Например, цикличная подача в плавильную печь твердого вещества при окружающей температуре вынуждает оператора (или систему регулирования) повысить мощность нагрева, чтобы максимально быстро обеспечить плавление (с целью повышения производительности), не ухудшая свойств расплавляемой шихты (качества продукта) и не перегревая печь (срок службы оборудования). Этот компромисс между производительностью и качеством и/или сроком службы зависит, в частности, от способности системы передавать энергию шихте, избегая локальных перегревов этой шихты или огнеупоров печи. Этот компромисс выражается в продолжительности плавки, сверх которой любой выигрыш в производительности будет теряться по причине ухудшения качества продукта или сокращения срока службы печи.However, changing the operating point and / or operating mode is often insufficient to optimize the performance of the burners or processes using these burners in all conditions. For example, the cyclic supply of solids to the melting furnace at ambient temperature forces the operator (or control system) to increase the heating power in order to ensure melting as quickly as possible (in order to increase productivity), without compromising the properties of the melted charge (product quality) and without overheating the furnace (time equipment services). This trade-off between performance and quality and / or service life depends, in particular, on the ability of the system to transfer energy to the charge, avoiding local overheating of the charge or furnace refractories. This compromise is expressed in the duration of the smelting, beyond which any gain in productivity will be lost due to deterioration in product quality or shortened furnace life.

Из патента WO-А-9744618 известна горелка, содержащая центральную струю топлива, окруженную сначала множеством первичных струй окислителя, а затем множеством вторичных струй окислителя. Таким образом, во время работы можно изменять положение факела пламени.A burner is known from WO-A-9744618 containing a central jet of fuel surrounded first by a plurality of primary jets of an oxidizing agent and then by a plurality of secondary jets of an oxidizing agent. Thus, during operation, you can change the position of the flame.

Однако максимальное отклонение факела на практике ограничено значением примерно в 15° от центрального положения до крайнего положения (всего не более 30°) и не позволяет факелу пламени обрабатывать шихту сканированием на большой площади, и конструкция соответствующей горелки является относительно сложной, так как требует наличия множества отверстий для первичных струй окислителя и множества отверстий для вторичных струй окислителя.However, the maximum deviation of the torch in practice is limited to a value of about 15 ° from the central position to the extreme position (no more than 30 ° in total) and does not allow the flame torch to process the charge by scanning over a large area, and the design of the corresponding burner is relatively complex, since it requires a lot of openings for the primary jets of the oxidizing agent and a plurality of openings for the secondary jets of the oxidizing agent.

Кроме того, свойства факела меняются в зависимости от его положения, так как свойства смеси меняются вместе с углом наклона (смесь, «внешняя» относительно блока горелки), что приводит к колебаниям выброса загрязнителей, качества радиационной передачи (яркость пламени) и длины факела (положение пика выделения тепла).In addition, the properties of the torch change depending on its position, since the properties of the mixture change together with the angle of inclination (the mixture is “external” relative to the burner block), which leads to fluctuations in the emission of pollutants, the quality of the radiation transfer (flame brightness) and the length of the torch ( peak position of heat release).

Задачей изобретения является разработка надежной и оптимальной горелки, позволяющей изменять направление и/или раствор факела в широком диапазоне, не прекращая при этом работы горелки или печи.The objective of the invention is to develop a reliable and optimal burner that allows you to change the direction and / or solution of the torch in a wide range, without stopping the operation of the burner or furnace.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Изобретение обеспечивает управление направлением и/или раствором факела за счет взаимодействия струи текучей среды (называемой первичной или основной струей) и по меньшей мере одной другой струи текучей среды (называемой вторичной или воздействующей струей), при этом взаимодействие между струями происходит внутри средств, подающих эту основную струю (трубка, амбразура и т.д.), до того, как упомянутая основная струя выходит из упомянутых средств.The invention provides control of the direction and / or torch solution due to the interaction of a jet of fluid (called the primary or main jet) and at least one other jet of fluid (called the secondary or acting jet), while the interaction between the jets occurs inside the means supplying this the main stream (tube, embrasure, etc.) before said main stream leaves said means.

Горелка в соответствии с настоящим изобретением содержит канал для подачи первичной струи к основному выходному отверстию. Как правило, первичная струя является струей, содержащей топливо, окислитель или предварительно полученную смесь топливо-окислитель. Горелка содержит также по меньшей мере один вторичный трубопровод для инжекции вторичной струи. Текучая среда, инжектируемая во вторичной струе, может принадлежать или не принадлежать к той же категории, что и текучая среда первичной струи. Вторичная струя может быть, в частности, инертной струей, такой как водяной пар или продукты сгорания, такие как рециркулируемые дымы.The burner in accordance with the present invention contains a channel for supplying a primary stream to the main outlet. Typically, the primary stream is a stream containing fuel, an oxidizing agent, or a preformed fuel-oxidizing mixture. The burner also comprises at least one secondary conduit for injecting a secondary stream. The fluid injected in the secondary stream may or may not belong to the same category as the fluid of the primary stream. The secondary stream may be, in particular, an inert stream, such as water vapor or combustion products, such as recycled fumes.

Упомянутый по меньшей мере один вторичный трубопровод выходит в канал первичной струи через вторичное отверстие, находящееся перед основным выходным отверстием. Вторичный трубопровод располагают относительно канала таким образом, чтобы в точке взаимодействия (центр инерции воображаемой поверхности, общей для двух потоков) между вторичной струей, выходящей из этого вторичного трубопровода (в дальнейшем называемой соответствующей вторичной струей), и первичной струей угол θ между осью соответствующей вторичной струи и плоскостью, перпендикулярной к оси первичной струи, превышал или был равен 0° и был меньше 90°, предпочтительно составлял от 0° до 80°, еще более предпочтительно составлял от 0° до 45°. Когда угол θ=0°, что является предпочтительным, ось соответствующей вторичной струи находится в плоскости, перпендикулярной к оси первичной струи.Said at least one secondary conduit enters the primary stream channel through a secondary opening located in front of the main outlet. The secondary pipeline is positioned relative to the channel so that at the point of interaction (the center of inertia of the imaginary surface common to the two flows) between the secondary jet emerging from this secondary pipeline (hereinafter referred to as the corresponding secondary jet) and the primary jet, the angle θ between the axis of the corresponding secondary the jet and the plane perpendicular to the axis of the primary jet exceeded or was equal to 0 ° and was less than 90 °, preferably ranged from 0 ° to 80 °, even more preferably ranged from 0 ° to 45 °. When the angle θ = 0 °, which is preferred, the axis of the corresponding secondary stream is in a plane perpendicular to the axis of the primary stream.

Упомянутое по меньшей мере одно вторичное отверстие отстоит от основного отверстия на расстояние L, меньшее или равное десятикратному корню квадратному сечения s выходного основного отверстия, предпочтительно L≤5*√s, еще предпочтительнее - L≤3*√s.The said at least one secondary hole is spaced from the main hole by a distance L less than or equal to ten times the square root section s of the output main hole, preferably L≤5 * √s, even more preferably L≤3 * √s.

В публикации «Proceedings of FEDSM'02 Joint US ASME-European Fluid Engineering Division Summer Meeting of July 14-18, 2002» и в статье «Experimental and numerical investigations of jet active control for combustion applications», V.Faivre и Th.Poinsot, Journal of Turbulence, том 5, № 1, март 2004 г., стр. 25, раскрыто использование специальной конфигурации четырех вторичных струй вокруг основной струи для стабилизации пламени за счет взаимодействия между вторичными струями и первичной струей. При этом отмечается более широкий угол дисперсии.In the publication “Proceedings of FEDSM'02 Joint US ASME-European Fluid Engineering Division Summer Meeting of July 14-18, 2002” and in the article “Experimental and numerical investigations of jet active control for combustion applications”, V. Faivre and Th. Poinsot , Journal of Turbulence, Volume 5, No. 1, March 2004, p. 25, discloses the use of a special configuration of four secondary jets around the main jet to stabilize the flame due to the interaction between the secondary jets and the primary jet. In this case, a wider angle of dispersion is noted.

Согласно изобретению горелку оборудуют средствами для управления импульсом по меньшей мере одной вторичной струи.According to the invention, the burner is equipped with means for controlling the pulse of at least one secondary stream.

Как будет детально описано ниже, за счет этого изобретение позволяет изменять направление и/или раствор факела, выходящего из горелки, путем изменения импульса по меньшей мере одной вторичной струи при помощи упомянутых средств.As will be described in detail below, due to this, the invention allows you to change the direction and / or solution of the torch exiting the burner by changing the momentum of at least one secondary stream using the above-mentioned means.

Предпочтительно, чтобы средства управления импульсом по меньшей мере одной вторичной струи являлись средствами, позволяющими управлять соотношением между импульсом вторичной струи и импульсом первичной струи.Preferably, the pulse control means of the at least one secondary jet are means for controlling the relationship between the secondary jet pulse and the primary jet pulse.

Таким образом, изобретение обеспечивает широкий диапазон изменения направления и/или раствора факела, не прибегая к механическим средствам, которые являются потенциальными источниками сбоев в работе, в частности в агрессивной среде, такой как высокотемпературные камеры сгорания и/или загрязненная или коррозионная атмосфера.Thus, the invention provides a wide range of changes in direction and / or torch solution, without resorting to mechanical means, which are potential sources of malfunction, in particular in an aggressive environment, such as high-temperature combustion chambers and / or a contaminated or corrosive atmosphere.

Средства управления обеспечивают, в частности, активное или динамичное управление импульсом упомянутой по меньшей мере одной вторичной струи, то есть они позволяют изменять импульс или импульсы, не прекращая работы горелки/не прерывая факел. Таким образом, устройство в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает также динамичное изменение направления и/или раствора факела.The controls provide, in particular, the active or dynamic control of the pulse of the at least one secondary jet, that is, they allow you to change the pulse or pulses without stopping the burner / without interrupting the torch. Thus, the device in accordance with the present invention also provides a dynamic change of direction and / or torch solution.

Предпочтительно, чтобы число вторичных струй, взаимодействующих с первичной струей для достижения необходимого эффекта на факеле, сводилось к минимуму, чтобы ограничить сложность и стоимость изготовления горелки, а также сложность и стоимость системы подачи регулирования потоков текучей среды, если управление вторичными струями происходит независимо. Например, только с одной вторичной струей можно получить однонаправленный эффект.Preferably, the number of secondary jets interacting with the primary jet to achieve the desired flare effect is minimized in order to limit the complexity and cost of manufacturing the burner, as well as the complexity and cost of the fluid flow control feed system, if the secondary jets are controlled independently. For example, with only one secondary stream, a unidirectional effect can be obtained.

Среди терминов, используемых в настоящем описании, некоторые следует определить более точно в рамках настоящего изобретения, чтобы лучше ограничить их значение:Among the terms used in the present description, some should be defined more precisely in the framework of the present invention, in order to better limit their meaning:

• Направление струи/факела определяют как нормальный единичный вектор в сечении канала текучей среды/факела, направленный в сторону потока, то есть от входа к выходу.• The direction of the jet / torch is defined as the normal unit vector in the cross section of the fluid channel / torch, directed towards the flow, that is, from the entrance to the exit.

• «Толщина е» обозначает размер вторичного трубопровода в направлении потока первичной струи (по стрелке на фиг.1). В частном случае, показанном на этой фиг.1, е обозначает диаметр вторичного трубопровода 21 на уровне вторичного отверстия 31, поскольку в этом примере этот вторичный трубопровод 21 является цилиндрическим.• “Thickness e” denotes the size of the secondary pipe in the direction of flow of the primary stream (in the direction of the arrow in FIG. 1). In the particular case shown in this figure 1, e denotes the diameter of the secondary pipe 21 at the level of the secondary hole 31, since in this example this secondary pipe 21 is cylindrical.

• «Раствор» струи/факела обозначает для струи/факела, выходящей(его) из цилиндрического канала, такого как канал 10 на фиг.1, угол между продольной осью канала и образующей поверхностью струи/факела на выходе канала. В отсутствие взаимодействия с вторичной струей образующая имеет наклон примерно от 10 до 15° по отношению к этой оси, причем согласно изобретению этот наклон может достигать 70° и больше (см. фиг.9А). В более широком понимании термин «раствор» обозначает угол между направлением потока в канале, когда сечение последнего не является круглым, и образующей.• The “solution” of the jet / torch means for the jet / torch exiting from the cylindrical channel, such as channel 10 in FIG. 1, the angle between the longitudinal axis of the channel and the forming surface of the jet / torch at the channel exit. In the absence of interaction with the secondary stream, the generatrix has a slope of about 10 to 15 ° with respect to this axis, and according to the invention this slope can reach 70 ° or more (see figa). In a broader sense, the term "solution" refers to the angle between the direction of flow in the channel, when the cross section of the latter is not round, and the generatrix.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

В дальнейшем изобретение поясняется описанием неограничительных вариантов его осуществления со ссылками на фигуры сопровождающих чертежей, в числе которых:The invention is further explained in the description of non-limiting options for its implementation with reference to the figures of the accompanying drawings, including:

фиг.1 - принципиальная схема горелки (с предварительным смешиванием) в соответствии с настоящим изобретением для управления факелом при помощи взаимодействия струй;figure 1 is a schematic diagram of a burner (with premixing) in accordance with the present invention for controlling a torch by the interaction of jets;

фиг.2 - регулирование горелки в соответствии с настоящим изобретением, установленной на камере сгорания;figure 2 - regulation of the burner in accordance with the present invention mounted on the combustion chamber;

фиг.3А и В изображают горелку для управления направлением факела, при этом на фиг.3А показан вид в поперечном разрезе, а на фиг.3В - вид в продольном разрезе горелки, содержащей четыре вторичные струи, отстоящие соответственно на 90° относительно друг друга и направленные перпендикулярно к направлению первичной струи;figa and b depict a burner for controlling the direction of the torch, while figa shows a cross-sectional view, and figv is a view in longitudinal section of a burner containing four secondary jets, spaced respectively 90 ° relative to each other and directed perpendicular to the direction of the primary stream;

фиг.3С, D и Е - использование пластинки для трансформации сопла с параллельными первичной и вторичной(ыми) струями в горелку в соответствии с настоящим изобретением;figs, D and E - the use of the plate to transform the nozzle with parallel primary and secondary (s) jets in the burner in accordance with the present invention;

фиг.4А и В - виды в продольном и поперечном разрезе горелки, обеспечивающие управление раствором результирующей струи;figa and b are views in longitudinal and transverse section of the burner, providing control of the solution of the resulting stream;

фиг.5 изображает использование горелки для изменения факела при помощи двух (результирующих) струй: струи топлива и струи окислителя;figure 5 depicts the use of a burner to change the torch using two (resulting) jets: a jet of fuel and a stream of oxidizer;

фиг.6 - горелку типа «трубка в трубке», оборудованную амбразурой;6 is a tube-in-tube burner equipped with an embrasure;

фиг.7А, В и С изображают горелку с раздельными струями;figa, b and C depict a burner with separate jets;

фиг.8 изображает функцию плотности потока тепла факела в зависимости от расстояния до точки инжекции при разных углах наклона;Fig. 8 depicts a function of the heat flux density of a torch as a function of the distance to the injection point at different angles of inclination;

фиг.9А и В изображают варианты осуществления управления раствором факела;figa and b depict embodiments of the management solution of the torch;

фиг.10А и В - влияние параметра управления на отклонение факела и передачу тепла на шихту;figa and b - the influence of the control parameter on the deflection of the flame and heat transfer to the charge;

фиг.11 изображает угол раствора факела в зависимости от соотношения импульсов струй;11 depicts the angle of the torch solution depending on the ratio of the impulses of the jets;

фиг.12 иллюстрирует пример применения системы в соответствии с настоящим изобретением для нагревания шихты с изменением наклона факела;12 illustrates an example application of a system in accordance with the present invention for heating a charge with a change in the slope of the torch;

фиг.13 - использование изобретения для нагревания шихты с боковым перемещением факела;Fig - use of the invention for heating the mixture with lateral movement of the torch;

фиг.14 - применение регулируемого раствора факела для вовлечения газов печи;Fig. 14 shows the use of an adjustable torch solution for involving furnace gases;

фиг.15 - уровень выбросов факела в зависимости от параметра управления;Fig - the level of emissions of the torch depending on the control parameter;

фиг.16 - выполнение защиты горелки при помощи амбразуры;Fig - execution of burner protection using the embrasure;

фиг.17 - выполнение защиты горелки при помощи муфты.Fig - execution of the protection of the burner using the clutch.

В дальнейшем тексте описания одинаковые цифровые позиции будут использованы, с одной стороны, для обозначения первичной струи и канала, в котором она проходит, и, с другой стороны, для обозначения вторичной или воздействующей струи и соответствующего вторичного трубопровода, в котором проходит эта вторичная струя.In the following description, the same numeric positions will be used, on the one hand, to indicate the primary jet and the channel in which it passes, and, on the other hand, to indicate the secondary or acting jet and the corresponding secondary conduit in which this secondary stream passes.

На фиг.1 показана принципиальная схема способа управления факелом в горелке в соответствии с настоящим изобретением.Figure 1 shows a schematic diagram of a method for controlling a torch in a burner in accordance with the present invention.

Горелка содержит канал 10, который позволяет подавать первичную струю в выходное основное отверстие 11.The burner contains a channel 10, which allows you to feed the primary stream into the output main hole 11.

Первичная струя поступает по каналу 10 и вступает во взаимодействие с вторичной струей, выходящей из вторичного трубопровода 21, образуя на выходе выходного отверстия 11 факел 1 с направлением и/или раствором, отличающимися от направления и/или раствора факела в отсутствие вторичной струи.The primary stream enters through channel 10 and interacts with the secondary stream exiting the secondary pipe 21, forming a torch 1 at the outlet of the outlet 11 with a direction and / or solution different from the direction and / or solution of the torch in the absence of a secondary stream.

По меньшей мере один вторичный трубопровод 21 для инжекции вторичной струи выходит в канал 10 через вторичное отверстие 31. Этот вторичный трубопровод 21 располагают относительно канала 10 таким образом, чтобы в точке взаимодействия между соответствующей вторичной струей и первичной струей угол θ между осью вторичной струи 21 и плоскостью, перпендикулярной к оси первичной струи 10, превышал или был равным 0° и был меньше 90° (θ=0° на фиг.1).At least one secondary conduit 21 for injecting a secondary jet enters the channel 10 through the secondary opening 31. This secondary conduit 21 is positioned relative to the channel 10 so that at the point of interaction between the corresponding secondary stream and the primary stream, the angle θ between the axis of the secondary stream 21 and the plane perpendicular to the axis of the primary jet 10 exceeded or was equal to 0 ° and was less than 90 ° (θ = 0 ° in figure 1).

Вторичное отверстие 31 отстоит от основного отверстия 11 на расстояние L, при этом L меньше или равно 10×√s (s = сечение основного отверстия 11). Расстояние L позволяет влиять на воздействие вторичных струй на первичную струю с идентичными соответствующими импульсами. Например, чтобы достичь максимального эффекта направленности, это расстояние следует сводить к минимуму. Как правило, для кислородных горелок и для значений развиваемой мощности порядка мегаватта длина L будет меньше или равна 20 см, предпочтительно меньше или равна 10 см.The secondary hole 31 is spaced from the main hole 11 by a distance L, while L is less than or equal to 10 × √ s (s = section of the main hole 11). The distance L allows you to influence the effect of the secondary jets on the primary jet with identical corresponding pulses. For example, to achieve the maximum directivity effect, this distance should be minimized. As a rule, for oxygen burners and for values of developed power of the order of a megawatt, the length L will be less than or equal to 20 cm, preferably less than or equal to 10 cm.

Горелка содержит средства для управления импульсом вторичных струй. Эти средства можно выбирать среди устройств управления массовым расходом, управления снижением напора, управления сечением канала, а также среди устройств регулирования температуры, регулирования химического состава и регулирования давления.The burner contains means for controlling the impulse of the secondary jets. These tools can be selected among devices for mass flow control, pressure reduction control, channel cross-section control, as well as among temperature control devices, chemical composition control, and pressure control devices.

Эти средства предпочтительно могут быть средствами, позволяющими регулировать соотношение между импульсом вторичной струи и импульсом первичной струи.These means may preferably be means for adjusting the relationship between the secondary jet pulse and the primary jet pulse.

Средства управления позволяют активировать или деактивировать вторичную струю или вторичные струи (поток или отсутствие потока рассматриваемой вторичной струи) таким образом, чтобы динамично изменять направление и/или раствор факела.The controls allow you to activate or deactivate the secondary stream or secondary stream (flow or lack of flow of the considered secondary stream) in such a way as to dynamically change the direction and / or solution of the torch.

Предпочтительно, чтобы средства управления позволяли также динамично увеличивать и уменьшать (не нулевой) импульс вторичной струи или вторичных струй или увеличивать и уменьшать соотношение между импульсом вторичной струи и импульсом первичной струи.It is preferred that the controls also allow dynamically increasing and decreasing the (non-zero) momentum of the secondary stream or secondary streams, or increasing and decreasing the ratio between the momentum of the secondary stream and the momentum of the primary stream.

Питание горелки топливом и окислителем можно осуществлять при помощи канала инжекции окислителя и по меньшей мере одного канала инжекции топлива, расположенных концентрично, или при помощи канала инжекции окислителя и по меньшей мере одного канала инжекции топлива, выполненных отдельно друг от друга и предпочтительно параллельно друг другу.The burner can be supplied with fuel and oxidizer using the oxidizer injection channel and at least one fuel injection channel arranged concentrically, or using the oxidizer injection channel and at least one fuel injection channel, made separately from each other and preferably parallel to each other.

Предпочтительно горелка содержит блок 5 материала, такой как блок огнеупорного материала, в котором находится по меньшей мере часть канала 10, при этом выходное основное отверстие 11 расположено на одной из сторон или поверхностей блока: на передней стороне 6.Preferably, the burner comprises a material block 5, such as a block of refractory material, in which at least a portion of the channel 10 is located, with the outlet main opening 11 being located on one of the sides or surfaces of the block: on the front side 6.

На фиг.1 вторичная струя поступает по вторичному трубопроводу 21, который проходит через блок 5, и предпочтительно эта вторичная струя выходит по существу перпендикулярно к первичной струе.In FIG. 1, the secondary stream enters through a secondary conduit 21 that passes through block 5, and preferably this secondary stream exits substantially perpendicular to the primary stream.

Взаимодействие между первичной струей и вторичной струей происходит на расстоянии L от передней стороны 6 блока, на которую выходит канал 10 первичной струи, при этом упомянутое расстояние L может меняться, как было указано выше.The interaction between the primary jet and the secondary jet occurs at a distance L from the front side 6 of the block onto which the primary jet channel 10 exits, and the said distance L may vary, as indicated above.

Согласно варианту выполнения, позволяющему изменять направление факела и показанному на фиг.3А и 3В, горелка содержит по меньшей мере один вторичный трубопровод 321, 322, 323 и 324, который располагают по отношению к каналу 310 первичной струи таким образом, чтобы на уровне соответствующего вторичного отверстия 331, 332, 333 и 334 (то есть вторичного отверстия, через которое данный вторичный трубопровод выходит в основной канал) ось первичной струи и ось соответствующей вторичной струи пересекались или почти пересекались.According to an embodiment allowing changing the direction of the torch and shown in FIGS. 3A and 3B, the burner comprises at least one secondary conduit 321, 322, 323 and 324, which are positioned relative to the primary jet channel 310 so that at the level of the corresponding secondary the openings 331, 332, 333 and 334 (that is, the secondary opening through which the secondary conduit enters the main channel) the axis of the primary jet and the axis of the corresponding secondary stream intersected or almost intersected.

Такое расположение между каналом и вторичным трубопроводом позволяет менять угол между осью факела и осью первичной струи перед вторичным отверстием путем изменения импульса по меньшей мере одной соответствующей вторичной струи.This arrangement between the channel and the secondary pipeline allows you to change the angle between the axis of the torch and the axis of the primary jet in front of the secondary hole by changing the momentum of at least one corresponding secondary jet.

Если в отсутствие воздействующей струи факел, выходящий из выходного основного отверстия 311, является перпендикулярным к плоскости фиг.3А, инжекция струи через вторичный трубопровод 323 позволяет отклонить факел вправо на фиг.3А, то есть в том же направлении, что и направление потока струи, выходящей из 323. Если одновременно происходит инжекция вторичной струи через вторичный трубопровод 324, в зависимости от относительных количеств движения струй, выходящих из 323 и 324, можно получить факел, отклоняемый в направлении (в проекции на плоскость фиг.3А), которое может постоянно колебаться между направлениями струй, выходящих из 323 и 324 (вправо и вниз на фиг.3А).If, in the absence of a jet, the torch emerging from the outlet of the main opening 311 is perpendicular to the plane of FIG. 3A, injection of the jet through the secondary conduit 323 allows the torch to be deflected to the right in FIG. 3A, i.e., in the same direction as the direction of the jet flow, exiting 323. If the secondary jet is simultaneously injected through the secondary conduit 324, depending on the relative momentum of the jets leaving 323 and 324, a torch can be obtained that is deflected in the direction (in projection onto the phi plane .3A) which can constantly oscillate between the directions of the jets emerging from the 323 and 324 (to the right and down in Figure 3A).

Предпочтительно горелка содержит по меньшей мере два вторичных трубопровода, которые располагают по отношению к каналу 310 таким образом, чтобы, с одной стороны, два соответствующих вторичных отверстия находились в одном сечении канала 310, и чтобы, с другой стороны, на уровне этих вторичных отверстий оси соответствующих вторичных струй пересекались или почти пересекались с осью первичной струи. В этом случае два соответствующих вторичных отверстия могут находиться по обе стороны от оси первичной струи (справа и слева в случае отверстий 331 и 333, внизу и вверху в случае отверстий 332 и 334), при этом два вторичных отверстия и ось первичной струи предпочтительно находятся в одной плоскости (горизонтальной в случае отверстий 331 и 333, вертикальной в случае отверстий 332 и 334).Preferably, the burner comprises at least two secondary conduits that are positioned relative to the channel 310 so that, on the one hand, two corresponding secondary holes are in the same section of the channel 310, and that, on the other hand, are at the level of these secondary axle holes the corresponding secondary jets intersected or almost intersected with the axis of the primary jet. In this case, two corresponding secondary holes can be located on both sides of the axis of the primary jet (right and left in the case of holes 331 and 333, lower and upper in the case of holes 332 and 334), while the two secondary holes and the axis of the primary stream are preferably in one plane (horizontal in the case of holes 331 and 333, vertical in the case of holes 332 and 334).

Согласно другой предпочтительной конфигурации на уровне двух соответствующих вторичных отверстий плоскость, образованная осью первичной струи и одним из двух соответствующих вторичных отверстий, перпендикулярна к плоскости, образованной осью первичной струи и другим из двух соответствующих вторичных отверстий. Например, горизонтальная плоскость, образованная осью канала 310 и вторичным отверстием 331, перпендикулярна к вертикальной плоскости, образованной этой осью и вторичным отверстием 332.According to another preferred configuration, at the level of the two respective secondary holes, the plane formed by the axis of the primary stream and one of the two corresponding secondary holes is perpendicular to the plane formed by the axis of the primary stream and the other of the two corresponding secondary holes. For example, the horizontal plane formed by the axis of the channel 310 and the secondary hole 331 is perpendicular to the vertical plane formed by this axis and the secondary hole 332.

Эти два варианта выполнения можно комбинировать. В этом случае, как показано на фиг.3А и 3В, горелка содержит по меньшей мере четыре вторичных трубопровода 321, 322, 323 и 324, которые располагают по отношению к каналу 310 таким образом, что:These two embodiments can be combined. In this case, as shown in FIGS. 3A and 3B, the burner comprises at least four secondary pipelines 321, 322, 323 and 324, which are positioned relative to the channel 310 in such a way that:

(1) четыре соответствующих вторичных отверстия 331, 332, 333 и 334 находятся в одном поперечном сечении канала 310 и(1) four respective secondary holes 331, 332, 333 and 334 are in the same cross section of the channel 310 and

(2) два из этих соответствующих вторичных отверстий 331 и 333 образуют первую плоскость с осью первичной струи и находятся по обе стороны от этой струи, два других вторичных отверстия 332 и 334 образуют вторую плоскость с осью первичной струи, при этом предпочтительно первая плоскость является перпендикулярной ко второй плоскости.(2) two of these respective secondary holes 331 and 333 form the first plane with the axis of the primary jet and are located on both sides of this jet, two other secondary holes 332 and 334 form the second plane with the axis of the primary jet, while preferably the first plane is perpendicular to the second plane.

Такое расположение позволяет менять направление факела в первой и во второй плоскости (например, в горизонтальной плоскости и в вертикальной плоскости) и, по выбору, в сторону одного или другого из двух вторичных отверстий, находящихся в каждой плоскости (например, влево и вправо в горизонтальной плоскости и вверх и вниз в вертикальной плоскости), и, как было указано выше, в любом промежуточном направлении.This arrangement allows you to change the direction of the torch in the first and second plane (for example, in the horizontal plane and in the vertical plane) and, optionally, in the direction of one or the other of the two secondary holes located in each plane (for example, left and right in the horizontal plane and up and down in the vertical plane), and, as mentioned above, in any intermediate direction.

На уровне четырех соответствующих вторичных отверстий 331-334 оси четырех соответствующих вторичных струй предпочтительно находятся в одной плоскости, перпендикулярной к оси первичной струи 310.At the level of the four respective secondary openings 331-334, the axes of the four respective secondary jets are preferably in the same plane perpendicular to the axis of the primary jet 310.

Изобретение позволяет также осуществлять взаимодействие между первичной струей и одной или несколькими вторичными струями таким образом, чтобы создавать, сохранять или усиливать вращение струи текучей среды, полученной в результате этого взаимодействия, и, следовательно, факела вокруг его оси. Такое взаимодействие позволяет менять раствор факела.The invention also allows the interaction between the primary jet and one or more secondary jets in such a way as to create, maintain or enhance the rotation of the fluid stream resulting from this interaction, and therefore, the torch around its axis. This interaction allows you to change the solution of the torch.

Как показано на фиг.4А и 4В, горелка может быть оборудована по меньшей мере одним вторичным трубопроводом 421-424, который располагают по отношению к каналу 410 первичной струи таким образом, чтобы на уровне соответствующего вторичного отверстия 431-434 ось соответствующей вторичной струи 421-424 не была компланарной или по существу компланарной с осью первичной струи 410, при этом упомянутый по меньшей мере один вторичный трубопровод 421-424 предпочтительно выходит тангенциально в канал 410 первичной струи. Таким образом, взаимодействие между первичной струей и вторичной струей придает первичной струе вращательный импульс.As shown in FIGS. 4A and 4B, the burner may be equipped with at least one secondary conduit 421-424, which is positioned relative to the primary jet channel 410 so that at the level of the corresponding secondary opening 431-434, the axis of the corresponding secondary jet 421- 424 was not coplanar or substantially coplanar with the axis of the primary jet 410, and the at least one secondary conduit 421-424 preferably exits tangentially into the primary jet channel 410. Thus, the interaction between the primary stream and the secondary stream gives the primary stream a rotational momentum.

Горелка может содержать два вторичных трубопровода 421 и 422, расположенных по отношению к каналу 410 первичной струи таким образом, чтобы на уровне двух соответствующих вторичных отверстий 431, 432 оси двух соответствующих вторичных струй не являлись компланарными с осью первичной струи 410, при этом обе вторичные струи ориентированы в одном направлении вращения вокруг оси первичной струи. Таким образом, обе вторичные струи способствуют вращательному импульсу, придаваемому факелу.The burner may contain two secondary pipelines 421 and 422 located with respect to the primary jet channel 410 so that at the level of two corresponding secondary holes 431, 432 the axes of two respective secondary jets are not coplanar with the axis of the primary jet 410, while both secondary jets oriented in one direction of rotation around the axis of the primary jet. Thus, both secondary jets contribute to the rotational momentum imparted to the torch.

Предпочтительно, оба вторичных отверстия находятся в одном поперечном сечении канала 410/в одной плоскости, перпендикулярной к оси первичной струи. Они могут находиться по обе стороны от оси первичной струи (отверстия 431 и 433 или 432 и 434). Они могут быть также расположены таким образом, чтобы плоскость, образованная осью первичной струи и одним из вторичных отверстий 431, была перпендикулярной к плоскости, образованной осью первичной струи и другим из двух вторичных отверстий 432.Preferably, both secondary holes are in the same cross-section of the channel 410 / in one plane perpendicular to the axis of the primary jet. They can be located on both sides of the axis of the primary jet (holes 431 and 433 or 432 and 434). They can also be positioned so that the plane formed by the axis of the primary stream and one of the secondary holes 431 is perpendicular to the plane formed by the axis of the primary stream and the other of the two secondary holes 432.

Согласно варианту выполнения горелка содержит по меньшей мере четыре вторичных трубопровода 421-424, которые расположены по отношению к каналу 410 первичной струи таким образом, чтобы на уровне соответствующих вторичных отверстий 431-434 оси соответствующих вторичных струй не были по существу компланарными с осью первичной струи. Два из двух соответствующих вторичных отверстий 431 и 433 являются по существу компланарными с осью первичной струи 410 в первой плоскости и находятся по обе стороны от оси первичной струи. Два других соответствующих вторичных отверстия 432 и 434 являются по существу компланарными с осью первичной струи 410 во второй плоскости и тоже находятся по обе стороны от оси первичной струи, при этом четыре соответствующие вторичные струи ориентированы в одинаковом направлении вращения вокруг оси первичной струи. Первая и вторая плоскости могут быть, в частности, перпендикулярными между собой. Предпочтительно также, чтобы четыре соответствующие вторичные отверстия находились в одном поперечном сечении канала 410.According to an embodiment, the burner comprises at least four secondary pipelines 421-424, which are located with respect to the primary jet channel 410 so that at the level of the respective secondary holes 431-434 the axes of the respective secondary jets are not substantially coplanar with the axis of the primary jet. Two of the two respective secondary holes 431 and 433 are substantially coplanar with the axis of the primary jet 410 in the first plane and are located on both sides of the axis of the primary jet. Two other corresponding secondary holes 432 and 434 are essentially coplanar with the axis of the primary jet 410 in the second plane and also are located on both sides of the axis of the primary jet, with four corresponding secondary jets oriented in the same direction of rotation about the axis of the primary jet. The first and second planes can be, in particular, perpendicular to each other. It is also preferred that the four corresponding secondary holes are in the same cross section of the channel 410.

Для придания первичной струе импульса вращения, а также для изменения раствора факела предпочтительно убеждаются, что на уровне вторичного отверстия, где взаимодействуют первичная струя и соответствующая вторичная струя, с одной стороны, ось вторичной струи принадлежит к плоскости, перпендикулярной в этом месте к оси первичной струи, и, с другой стороны, угол между осью вторичной струи и касательной к вторичному отверстию (или, точнее, к воображаемой поверхности канала первичной струи на уровне вторичного отверстия) в этой плоскости составляет от 0 до 90°, предпочтительно от 0 до 45°.To impart a rotation impulse to the primary jet, as well as to change the torch solution, it is preferable to make sure that at the level of the secondary hole where the primary jet and the corresponding secondary jet interact, on the one hand, the axis of the secondary jet belongs to a plane perpendicular to the axis of the primary jet at this point , and, on the other hand, the angle between the axis of the secondary jet and the tangent to the secondary hole (or, more precisely, to the imaginary surface of the channel of the primary jet at the level of the secondary hole) in this plane It ranges from 0 to 90 °, preferably from 0 to 45 °.

На фиг.4А и 4B показан пример выполнения, предназначенный для управления раствором факела. Первичная струя (которая проходит слева направо в канале 410 на фиг.4А) встречает вторичные струи, выходящие из вторичных трубопроводов 421, 422, 423 и 424 (показанных на фиг.4B, где представлен поперечный разрез по плоскости А-А фиг.4А). Эти вторичные струи воздействуют на первичную струю в направлении, тангенциальном к каналу 410, позволяя, таким образом, в зависимости от импульсов этих различных струй, более или менее значительно «раскрывать» факел. Этот эффект раствора в основном связан с тем, что вторичные струи и первичная струя имеют оси, которые не пересекаются, хотя и происходит физическое взаимодействие между струями. Это приводит к вращению результирующей струи и, следовательно, факела вокруг его оси.Figures 4A and 4B show an exemplary embodiment for controlling a torch solution. The primary stream (which runs from left to right in channel 410 in FIG. 4A) encounters secondary jets exiting secondary lines 421, 422, 423 and 424 (shown in FIG. 4B, which shows a transverse section along the plane AA of FIG. 4A) . These secondary jets act on the primary jet in the direction tangential to channel 410, thus allowing, depending on the momenta of these different jets, more or less significantly “open” the torch. This effect of the solution is mainly due to the fact that the secondary jets and the primary jet have axes that do not intersect, although physical interaction between the jets occurs. This leads to the rotation of the resulting jet and, therefore, the torch around its axis.

Можно также в одной горелке комбинировать вариант выполнения, позволяющий изменять направление факела, с любым из описанных выше вариантов выполнения, позволяющих создавать, сохранять или усиливать вращение результирующей струи и изменять, таким образом, раствор факела.It is also possible to combine an embodiment in one burner, which allows changing the direction of the torch, with any of the embodiments described above, which allow creating, maintaining or enhancing the rotation of the resulting jet and thus changing the torch solution.

Таким образом, для достижения одновременно эффекта по направлению и по вращению следует комбинировать описанные выше варианты. Для получения динамичного изменения эффектов направленности и вращения можно, например, предусмотреть несколько систем инжекции вторичных струй.Thus, to achieve both an effect in direction and rotation, the above options should be combined. To obtain a dynamic change in directivity and rotation effects, for example, several secondary jets injection systems can be provided.

Предусматривая раздельные вторичные трубопроводы со средствами регулирования импульса вторичной струи, такими как вентили подачи, можно, таким образом, непрерывно или периодически менять форму и направление результирующей струи путем простого приведения в действие упомянутых средств регулирования (вентилей).By providing separate secondary pipelines with means for controlling the momentum of the secondary stream, such as supply valves, it is thus possible to continuously or periodically change the shape and direction of the resulting stream by simply actuating the said control means (valves).

Чтобы вторичная струя действовала максимально эффективно на первичную струю, воздействующую струю следует инжектировать по существу перпендикулярно к направлению основной струи.In order for the secondary jet to act as efficiently as possible on the primary jet, the acting jet should be injected substantially perpendicular to the direction of the main jet.

Для оптимальной работы горелка должна содержать по меньшей мере один вторичный трубопровод 21, расположенный по отношению к каналу 10 первичной струи таким образом, чтобы на уровне соответствующего вторичного отверстия 31 этот трубопровод имел толщину е и высоту l, где l≥0,5×e и предпочтительно 0,5×e≤l≤5,0×e (см. фиг.1). Минимальная высота, превышающая или равная 0,5×е, позволяет получить оптимальное взаимодействие между соответствующей вторичной струей и первичной струей.For optimal operation, the burner should contain at least one secondary pipe 21 located in relation to the primary jet channel 10 so that at the level of the corresponding secondary hole 31 this pipe has a thickness e and a height l, where l≥0.5 × e and preferably 0.5 × e≤l≤5.0 × e (see FIG. 1). A minimum height greater than or equal to 0.5 × e allows for optimal interaction between the corresponding secondary stream and the primary stream.

Например, чтобы на практике получить такую вторичную струю, при которой в точке взаимодействия между этой вторичной струей и первичной струей угол θ между осью вторичной струи и плоскостью, перпендикулярной к оси первичной струи, равен 0°, предпочтительно перед соответствующим вторичным отверстием вторичный трубопровод должен иметь направление, по существу перпендикулярное к оси первичной струи на длине l, которая предпочтительно должна составлять от 0,5 до 5-кратного значения толщины е (размер в направлении потока основной текучей среды) упомянутого трубопровода (е является диаметром трубопровода, если он имеет цилиндрическую форму). Длина l может также превышать 5е, но это не приводит к существенному дополнительному эффекту воздействия вторичной струи на первичную струю. Например, для горелки с инжекцией газообразных углеводородов в условиях окружающей среды и с инжекцией кислорода получают не менее l=5 мм для горелки на 100 кВт и l=50 мм для горелки на 10 МВт.For example, in practice, to obtain a secondary stream such that at the point of interaction between this secondary stream and the primary stream, the angle θ between the axis of the secondary stream and the plane perpendicular to the axis of the primary stream is 0 °, preferably the secondary conduit must have a direction substantially perpendicular to the axis of the primary jet over a length l, which should preferably be from 0.5 to 5 times the thickness e (size in the direction of flow of the main fluid) mentioned pipeline (e is the diameter of the pipeline, if it has a cylindrical shape). The length l can also exceed 5e, but this does not lead to a significant additional effect of the secondary jet on the primary jet. For example, for a burner with gaseous hydrocarbon injection under ambient conditions and with oxygen injection, at least l = 5 mm for a 100 kW burner and l = 50 mm for a 10 MW burner are obtained.

Горелка может содержать амбразуру или форкамеру сгорания (например, из керамики), расположенную на конце канала, при этом по меньшей мере один вторичный трубопровод, по меньшей мере частично, расположен внутри амбразуры/форкамеры.The burner may comprise an embrasure or pre-combustion chamber (for example, made of ceramic) located at the end of the channel, with at least one secondary conduit at least partially located inside the embrasure / pre-chamber.

Канал первичной струи может быть выполнен полностью или, по меньшей мере, частично в виде первичного трубопровода для инжекции первичной струи. Этот первичный трубопровод выходит в первичное отверстие.The channel of the primary stream can be made completely or at least partially in the form of a primary pipe for injection of the primary stream. This primary pipe enters the primary hole.

Это первичное отверстие может совпадать с выходным основным отверстием канала.This primary opening may coincide with the outlet main opening of the channel.

Когда, как показано на фиг.3С, 3D и 3Е и на фиг.6, первичный трубопровод 308, 608 заканчивается до выходного основного отверстия 311, 611, первичное отверстие 309, 609 расположено перед основным отверстием 311, 611. В этом случае по меньшей мере одно вторичное отверстие 334, 632, 634 может находиться между первичным отверстием 309, 609 первичного трубопровода 308, 608 и основным отверстием 311, 611 канала.When, as shown in FIGS. 3C, 3D and 3E and FIG. 6, the primary pipe 308, 608 ends before the output main hole 311, 611, the primary hole 309, 609 is located in front of the main hole 311, 611. In this case, at least at least one secondary hole 334, 632, 634 may be between the primary hole 309, 609 of the primary pipe 308, 608 and the main channel opening 311, 611.

На фиг.6 показан, в частности, пример выполнения изобретения в горелке типа трубки в трубке, содержащей форкамеру, которая связана с горелкой внутри керамической амбразуры и в которой происходит стабилизация пламени (что описано, например, в патентных заявках № US-А-5772427 и US-А-5620316, поданных на имя заявителя, и коммерчески используется заявителем под товарным знаком ALGLASS). На фиг.6 блок амбразуры 605 содержит полость 671 (или форкамеру), в которую выходит двойная трубка.Figure 6 shows, in particular, an example embodiment of the invention in a tube-type burner in a tube containing a prechamber, which is connected to the burner inside the ceramic embrasure and in which flame stabilization occurs (as described, for example, in patent applications No. US-A-5772427 and US-A-5620316, filed in the name of the applicant, and is commercially used by the applicant under the trademark ALGLASS). 6, the embrasure block 605 comprises a cavity 671 (or prechamber) into which the double tube exits.

Таким образом, канал 610 первичной струи представляет собой первичный трубопровод 608, выходящий первичным отверстием 609 в полость 671, которая выходит наружу через выходное основное отверстие 611, расположенное на передней стороне амбразуры за первичным отверстием 609.Thus, the primary jet channel 610 is a primary conduit 608 that exits the primary hole 609 into the cavity 671, which exits through the output main hole 611 located on the front side of the embrasure behind the primary hole 609.

В амбразуре (блоке) 605 горелки выполнены несколько вторичных трубопроводов 622, 624, выходящих по существу перпендикулярно к оси симметрии Х-Х горелки в канал 610 и, в частности, в полость, соответственно, через вторичные отверстия 632 и 634, расположенные на расстоянии L от выходного основного отверстия 611.In the embrasure (block) 605 of the burner, several secondary pipelines 622, 624 are made, extending essentially perpendicular to the axis of symmetry X-X of the burner into the channel 610 and, in particular, into the cavity, respectively, through secondary openings 632 and 634 located at a distance L from the outlet of the main hole 611.

Собственно двойная трубка схематично состоит из центральной трубки инжекции топлива (предпочтительно), охваченной керамической трубкой, в которую нагнетают окислитель, при этом обе текучие среды смешиваются в полости 671.The double tube itself schematically consists of a central fuel injection tube (preferably) covered by a ceramic tube into which the oxidizing agent is injected, while both fluids are mixed in the cavity 671.

В этом примере выполнения перед вторичными отверстиями 632, 634 происходит смешивание окислителя и топлива (и, в случае необходимости, продуктов сгорания), инжектируемых коаксиально через трубки. Направление и/или раствор факела регулируют затем за счет действия и, в частности, управляемым импульсом по меньшей мере одной воздействующей струи 622, 624.In this embodiment, the oxidizing agent and fuel (and, if necessary, combustion products) injected coaxially through the tubes are mixed in front of the secondary openings 632, 634. The direction and / or solution of the torch is then controlled by the action and, in particular, by a controlled pulse of at least one acting jet 622, 624.

Для оптимальной работы горелки в соответствии с настоящим изобретением канал первичной струи должен содержать на уровне упомянутого по меньшей мере одного вторичного отверстия не перекрытый или, по меньшей мере, по существу не перекрытый канал текучей среды в продолжении упомянутого по меньшей мере одного соответствующего вторичного трубопровода, чтобы обеспечивать эффективное взаимодействие между упомянутой по меньшей мере одной соответствующей вторичной струей и первичной струей. Как правило, поперечное сечение канала первичной струи должно ограничивать не перекрытый или, по меньшей мере, по существу не перекрытый канал текучей среды на уровне упомянутого по меньшей мере одного вторичного отверстия. Это показано на фиг.6, где центральная трубка, подающая топливо, заканчивается на уровне первичного отверстия, то есть намного впереди вторичных отверстий.For optimal operation of the burner in accordance with the present invention, the primary stream channel must comprise at the level of said at least one secondary hole an unblocked or at least substantially unblocked fluid channel in the continuation of said at least one corresponding secondary conduit, so that to provide effective interaction between the at least one corresponding secondary stream and the primary stream. Typically, the cross section of the primary jet channel should limit the non-blocked or at least substantially non-blocked fluid channel at the level of said at least one secondary orifice. This is shown in FIG. 6, where the central fuel supply pipe ends at the level of the primary hole, that is, much ahead of the secondary holes.

На фиг.3С, D и Е показан другой вариант выполнения горелки, в котором первичный трубопровод 308 заканчивается перед выходным основным отверстием 311.On figs, D and E shows another embodiment of the burner, in which the primary pipe 308 ends before the output of the main hole 311.

На фиг.3С показана версия выполнения, аналогичная фиг.3В, но в которой в сопле 345 располагают два параллельных канала (первичный трубопровод 308 и вторичный трубопровод 324), при этом оба канала 308 и 324 выходят на переднюю сторону сопла. На этой передней стороне устанавливают пластинку 342, которая позволяет направлять вторичную струю вторичного трубопровода 324 в сторону первичной струи, выходящей из первичного трубопровода 308, и, в частности, перпендикулярно или по существу перпендикулярно к первичной струе. Таким образом, можно отклонять факел, например, в направлении, показанном на фиг.3С стрелкой 344. (Направление 344 факела будет зависеть от соотношения импульсов первичной и вторичной струй). Таким образом, изменяя импульс вторичной трубы при помощи средств управления, можно получить переменное направление факела, позволяющее обрабатывать факелом всю поверхность, такую как поверхность нагреваемой жидкой ванны.On figs shows a version similar to figv, but in which the nozzle 345 has two parallel channels (primary pipe 308 and secondary pipe 324), with both channels 308 and 324 facing the front side of the nozzle. A plate 342 is mounted on this front side, which allows the secondary stream of the secondary pipe 324 to be directed towards the primary stream exiting the primary pipe 308, and in particular perpendicularly or substantially perpendicularly to the primary stream. Thus, it is possible to deflect the torch, for example, in the direction shown in FIG. 3C by arrow 344. (The direction 344 of the torch will depend on the ratio of the pulses of the primary and secondary jets). Thus, by varying the momentum of the secondary pipe by means of controls, it is possible to obtain a variable direction of the torch, allowing the torch to treat the entire surface, such as the surface of a heated liquid bath.

На фиг.3D в разборе показано сопло 345, на котором крепят пластинку 342 (при помощи средств, не показанных на этой фигуре), в данном случае в виде полой боковой цилиндрической части 350, которую прижимают к концу сопла 345, тогда как отверстие 346 в пластинке располагается в месте выхода первичного трубопровода 308.3D, an exploded view shows a nozzle 345 on which a plate 342 is mounted (by means not shown in this figure), in this case in the form of a hollow side cylindrical part 350, which is pressed against the end of the nozzle 345, while the hole 346 in the plate is located at the outlet of the primary pipe 308.

На фиг.3Е показано дно (внутренняя часть) этой пластинки 342, внутренняя сторона 349 которого содержит полость 347, в которую поступает вторичная струя, выходящая из вторичного трубопровода 324, затем встречает по существу перпендикулярно первичную струю, выходящую из первичного трубопровода 308 через щель 348 над выходным основным отверстием 346. Факел 344 (фиг.3С), выходящий из этого отверстия 346, отклоняется, таким образом, вниз (по отношению к фиг.3С, D и Е).FIG. 3E shows the bottom (inner part) of this plate 342, the inner side 349 of which contains a cavity 347 into which a secondary jet exits the secondary conduit 324, then encounters a substantially normal perpendicular primary stream exiting the primary conduit 308 through the slot 348 above the main outlet 346. The torch 344 (FIG. 3C) exiting from this opening 346 is thus deflected downward (with respect to FIGS. 3C, D and E).

Следует отметить, что возможность использования пластинки для придания требуемого направления одной или нескольким вторичным струям до соответствующих точек их взаимодействия с первичной струей не ограничивается вторичными струями, направляемыми таким образом, чтобы менять направление факела, но может также применяться для описанных выше вторичных струй, позволяющих изменять раствор факела.It should be noted that the ability to use the plate to give the desired direction to one or more secondary jets to the corresponding points of their interaction with the primary jet is not limited to secondary jets directed in such a way as to change the direction of the torch, but can also be used for the secondary jets described above, which allow changing torch solution.

Изобретение касается также способа для динамичного или активного управления характеристиками системы сгорания или горелки при помощи одной или нескольких вторичных струй, воздействующих на первичную струю для изменения потока струи и получения факела, направление и/или раствор которого можно менять в зависимости от характеристик (в частности, направления и количества движения) первичных и/или вторичных струй. Этот способ можно использовать для регулирования в закрытом или открытом контуре характеристик системы сгорания путем применения инжекций струй текучей среды (жидкой, газообразной или твердодисперсной).The invention also relates to a method for dynamically or actively controlling the characteristics of a combustion system or burner using one or more secondary jets acting on the primary jet to change the jet stream and produce a torch, the direction and / or solution of which can be changed depending on the characteristics (in particular, direction and amount of movement) of the primary and / or secondary jets. This method can be used to control in a closed or open circuit the characteristics of the combustion system by applying injections of jets of a fluid (liquid, gaseous or solid).

На фиг.2 показан способ регулирования характеристик горелки 210 в соответствии с настоящим изобретением, установленной на топке 212.Figure 2 shows a method for controlling the characteristics of the burner 210 in accordance with the present invention mounted on the furnace 212.

Датчики 214, 216 и 217 измеряют соответственно величины, характеризующие продукты сгорания, рабочие условия горения или топки и работу горелки. Данные этих измерений передаются по линиям 218, 219 и 220 на контроллер 215. Этот контроллер, в зависимости от заданных значений, определяемых характеристическими величинами, определяет рабочие параметры вторичных струй таким образом, чтобы поддерживать характеристические величины в их заданных значениях, и при помощи линии 221 передает эти параметры на органы 211 управления горелкой.Sensors 214, 216 and 217 respectively measure values characterizing the products of combustion, the operating conditions of the combustion or furnace, and the operation of the burner. The data of these measurements is transmitted along lines 218, 219 and 220 to the controller 215. This controller, depending on the set values determined by the characteristic values, determines the operating parameters of the secondary jets in such a way as to maintain the characteristic values at their set values, and using line 221 transmits these parameters to the burner controls 211.

Предпочтительно горелка в соответствии с настоящим изобретением содержит средства для управления импульсами первичной и/или вторичных струй или средства для управления соотношением импульсов первичной и вторичной(ых) струи (струй). Это соотношение является функцией соотношения сечения канала первичной струи и сечений вторичных трубопроводов, отношения значений расхода во вторичных трубопроводах к расходу результирующей струи, питающей факел, и соотношений плотностей текучих сред первичной струи и вторичной струи или вторичных струй. (В следующих разделах при рассмотрении одного из этих соотношений два других будут считаться постоянными).Preferably, the burner in accordance with the present invention comprises means for controlling the pulses of the primary and / or secondary jets or means for controlling the ratio of the pulses of the primary and secondary jets (jets). This ratio is a function of the ratio of the cross section of the primary jet channel and the cross sections of the secondary pipelines, the ratio of the flow rates in the secondary pipelines to the flow rate of the resulting jet feeding the torch, and the ratios of the densities of the fluids of the primary jet and the secondary jet or secondary jets. (In the following sections, when considering one of these relations, the other two will be considered constant).

Чем больше увеличивается соотношение сечения канала и сечения вторичного трубопровода на уровне соответствующего вторичного отверстия, тем больше (при постоянных соответствующих значениях расхода) соответствующая вторичная струя воздействует на первичную струю. Предпочтительно соотношение сечений выбирают в пределах от 5 до 50 и еще предпочтительнее - от 15 до 30.The more the ratio of the channel cross section and the secondary pipe cross section increases at the level of the corresponding secondary hole, the more (with constant corresponding flow rates) the corresponding secondary stream acts on the primary stream. Preferably, the ratio of the cross sections is selected in the range from 5 to 50, and even more preferably from 15 to 30.

Отношение расхода всех вторичных струй к общему расходу должно колебаться от 0 (отсутствие вторичных струй) до 0,5 и предпочтительно от 0 до 0,3, еще предпочтительнее - от 0 до 0,15; при этом, чем больше это соотношение расходов, тем значительнее будет отклонение и/или раствор факела.The ratio of the flow rate of all secondary jets to the total flow rate should range from 0 (no secondary jets) to 0.5 and preferably from 0 to 0.3, even more preferably from 0 to 0.15; in this case, the greater the ratio of costs, the greater the deviation and / or the torch solution will be.

Отношение плотности каждой текучей среды, входящей в состав вторичных струй, к плотности текучей среды первичной среды позволяет управлять воздействием вторичных струй. Чем меньше значение этого соотношения, тем существеннее воздействие вторичной струи на первичную струю при постоянном расходе. Из практических соображений во вторичных струях и в первичной струе часто используют одинаковую текучую среду (соотношение равно единице). Для увеличения (при постоянном массовом расходе) воздействия вторичных струй используют текучую среду с меньшей объемной массой, чем у текучей среды первичной струи. Текучую среду во вторичных струях выбирают в зависимости от предусматриваемого применения. Например, для управления отклонением воздушной струи можно использовать смесь воздуха и гелия (меньшей плотности) или для управления вовлечением продуктов сгорания в факел, топливом которого является пропан, для управления основной струей топлива и/или окислителя вторичной струей водяного пара. Как правило, отношение плотности (или объемной массы) более плотной текучей среды к менее плотной текучей среде может колебаться от 1 до 20, предпочтительно от 1 до 10 и еще предпочтительнее - от 1 до 5.The ratio of the density of each fluid that is part of the secondary jets to the density of the fluid of the primary medium allows you to control the effect of the secondary jets. The smaller the value of this ratio, the more significant is the effect of the secondary jet on the primary jet at a constant flow rate. For practical reasons, the same fluid is often used in the secondary jets and in the primary jet (the ratio is unity). To increase (at a constant mass flow rate) the effects of the secondary jets, a fluid with a lower volumetric mass is used than the fluid of the primary jet. The fluid in the secondary jets is selected depending on the intended application. For example, to control the deviation of the air stream, you can use a mixture of air and helium (lower density) or to control the involvement of combustion products in the propane torch, to control the main stream of fuel and / or oxidizer secondary stream of water vapor. Typically, the ratio of the density (or bulk density) of a denser fluid to a less dense fluid can range from 1 to 20, preferably from 1 to 10, and even more preferably from 1 to 5.

Инжекционное сечение канала и/или вторичных трубопроводов может иметь разную геометрическую форму, в частности круглую, квадратную, прямоугольную, треугольную, вытянутую, лепестковую и т.д. Геометрическая форма этих инжекционных сечений влияет на развитие нестабильности результирующей струи/факела. Например, струя на выходе форсунки треугольной формы будет более нестабильной, чем струя, выходящая из форсунки круглой формы, при этом данная нестабильность способствует смешиванию результирующей струи с окружающей средой. Точно так же форсунка вытянутой формы будет способствовать несимметричному развитию струи вблизи форсунки в отличие от форсунки круглой или квадратной формы.The injection section of the channel and / or secondary pipelines may have a different geometric shape, in particular round, square, rectangular, triangular, elongated, lobed, etc. The geometric shape of these injection sections affects the development of instability of the resulting jet / flame. For example, the jet at the outlet of the triangular nozzle will be more unstable than the jet exiting the round nozzle, and this instability helps to mix the resulting jet with the environment. In the same way, an elongated nozzle will contribute to the asymmetric development of the jet near the nozzle, in contrast to a round or square nozzle.

Что касается физико-химических свойств текучей среды, используемой для получения вторичных струй, то их можно выбирать для управления некоторыми свойствами результирующего потока. Например, можно менять реактивность смеси основных струй топлива (например, природного газа), окислителя (например, воздуха) при помощи использования кислорода (или другого окислителя) и/или водорода (или другого горючего вещества).As for the physicochemical properties of the fluid used to produce the secondary jets, they can be selected to control some properties of the resulting stream. For example, you can change the reactivity of a mixture of the main jets of fuel (for example, natural gas), an oxidizing agent (for example, air) by using oxygen (or another oxidizing agent) and / or hydrogen (or another combustible substance).

Если непосредственно перед точкой взаимодействия первичной и вторичной(ых) струй конец канала первичного топлива оборудовать соплом, содержащим сходящийся/расходящийся элемент (называемый в литературе также соплом Лаваля), можно на выходе расходящегося элемента (что само по себе известно) получить первичную струю текучей среды и результирующую струю, например сверхзвуковую кислородную струю, которая в этом случае будет иметь переменное направление (в случае необходимости, переменный раствор, но с потерей сверхзвуковой скорости, что позволяет чередовать сверхзвуковые и дозвуковые скорости в некоторых процессах). Сопло Лаваля можно также располагать на результирующей струе перед выходным основным отверстием.If immediately before the point of interaction of the primary and secondary jets, the end of the primary fuel channel is equipped with a nozzle containing a converging / diverging element (also called the Laval nozzle in the literature), it is possible to obtain a primary fluid stream at the output of the diverging element (which is itself known) and the resulting stream, for example, a supersonic oxygen stream, which in this case will have a variable direction (if necessary, a variable solution, but with a loss of supersonic speed, which, according to allows you to alternate supersonic and subsonic speeds in some processes). The Laval nozzle can also be placed on the resulting stream in front of the main outlet.

Согласно варианту способа используют по меньшей мере две вторичные струи таким образом, чтобы получить изменение направления факела в одной плоскости (например, влево и вправо или вверх и вниз). Можно также использовать по меньшей мере две вторичные струи, чтобы получить изменение направления факела по меньшей мере в двух пересекающихся плоскостях. Эти два варианта, взятые отдельно или в комбинации, позволяют обрабатывать сканированием по меньшей мере часть поверхности, такой как поверхность шихты.According to a variant of the method, at least two secondary jets are used in such a way as to obtain a change in the direction of the torch in one plane (for example, left and right or up and down). You can also use at least two secondary jets to obtain a change in the direction of the torch in at least two intersecting planes. These two options, taken separately or in combination, allow scanning to process at least part of the surface, such as the surface of the charge.

При использовании вторичной струи, ось которой не пересекается или почти не пересекается с осью первичной струи, раствор факела над шихтой может меняться просто или в комбинации со сканирующей обработкой.When using a secondary jet, the axis of which does not intersect or almost does not intersect with the axis of the primary jet, the torch solution above the charge can be changed simply or in combination with scanning processing.

Предпочтительно предусматривают средства для управления количеством движения первичной струи и/или по меньшей мере одной вторичной струи.Means are preferably provided for controlling the amount of movement of the primary stream and / or at least one secondary stream.

Следует отметить, что хотя описанные выше горелка и способ были представлены для варианта применения только с одной первичной струей, которая взаимодействует с одной или несколькими вторичными струями, очевидно, что настоящее изобретение касается также такой горелки для создания одного или нескольких факелов с переменными раствором и/или направлением при помощи множества первичных струй, которые взаимодействуют с одной или несколькими вторичными струями.It should be noted that although the burner and method described above were presented for an application with only one primary stream that interacts with one or more secondary streams, it is obvious that the present invention also relates to such a burner for creating one or more torches with variable solution and / or direction using a plurality of primary jets that interact with one or more secondary jets.

На фиг.5 показано, как горелка в соответствии с настоящим изобретением позволяет получить переменный факел при помощи двух первичных струй: первичной струи топлива и первичной струи окислителя. Каждая первичная струя взаимодействует с одной или несколькими вторичными струями. Благодаря этому взаимодействию две результирующие струи, выходящие из горелки, и, следовательно, факел имеют переменное направление и/или раствор.Figure 5 shows how the burner in accordance with the present invention allows to obtain a variable torch using two primary jets: the primary jet of fuel and the primary jet of oxidizer. Each primary stream interacts with one or more secondary streams. Due to this interaction, the two resulting jets leaving the burner, and therefore the torch, have a variable direction and / or solution.

На фиг.5А схематично показана результирующая струя 61 топлива, над которой находится результирующая струя 62 окислителя в ситуации, при которой ни одна из этих струй не управляется при помощи взаимодействия с одной или несколькими вторичными струями. На фиг.5B показаны эти же результирующие струи, но в ситуации, когда они управляются или отклоняются противоположно друг другу (сходящиеся струи). Струя 60 отклоняется вниз вторичной струей 62, тогда как струя 61 отклоняется вторичной струей 63, направленной снизу вверх (в отличие от 61). На фиг.5С показаны результирующие струи в ситуации, когда эти струи управляются или отклоняются в одном направлении (вверх на фиг.5c): вторичные струи 63 и 65 действуют снизу вверх соответственно на основные струи 61 и 60, что приводит к получению результирующих струй, направленных вверх. Эти три примера позволяют получать факелы с существенно отличающимися направлением и морфологией (длина, уплощение и т.д.). Факел 64 будет очень широким в средней горизонтальной плоскости двух струй, тогда как факел 67 будет сильно отклонен вверх.FIG. 5A schematically shows the resulting fuel jet 61, over which the resulting oxidizer jet 62 is located in a situation in which none of these jets is controlled by interaction with one or more secondary jets. 5B shows the same resulting jets, but in a situation where they are controlled or deflected oppositely to each other (converging jets). The jet 60 is deflected downward by the secondary jet 62, while the jet 61 is deflected by the secondary jet 63 directed upward (as opposed to 61). On figs shows the resulting jets in a situation where these jets are controlled or deviated in one direction (upward in figs. 5c): the secondary jets 63 and 65 act from bottom to top respectively on the main jets 61 and 60, which leads to the resulting jets, pointing up. These three examples allow you to get torches with significantly different direction and morphology (length, flattening, etc.). Torch 64 will be very wide in the mid-horizontal plane of the two jets, while torch 67 will be highly deflected upward.

Согласно изобретению в точке взаимодействия между вторичной струей и первичной струей ось вторичной струи образует с плоскостью, перпендикулярной к оси первичной струи, угол, меньший 90° и предпочтительно равный 0°. Вместе с тем, как показано на фиг.3С и D, из соображения габаритов каналы, питающие эти струи, чаще всего являются по существу параллельными. Чтобы перенаправить вторичный поток на уровне зоны взаимодействия двух потоков, на конце горелки с параллельными каналами можно закрепить концевую деталь, в дальнейшем называемую инжекционной пластинкой, функцией которой является трансформация направления вторичной струи, первоначально параллельной первичной струе, во вторичную струю, воздействующую на первичную струю, при этом ось упомянутой вторичной струи предпочтительно находится в плоскости, перпендикулярной к оси первичной струи.According to the invention, at the point of interaction between the secondary jet and the primary jet, the axis of the secondary jet forms, with a plane perpendicular to the axis of the primary jet, an angle less than 90 ° and preferably equal to 0 °. However, as shown in FIGS. 3C and D, for reasons of size, the channels supplying these jets are most often substantially parallel. In order to redirect the secondary stream at the level of the zone of interaction of the two streams, an end piece can be fixed on the end of the burner with parallel channels, hereinafter referred to as the injection plate, the function of which is to transform the direction of the secondary stream, initially parallel to the primary stream, into the secondary stream acting on the primary stream, wherein the axis of said secondary stream is preferably in a plane perpendicular to the axis of the primary stream.

Вместе с тем, использование горелки для высокотемпературных процессов (Т>1000°С) может привести к перегреву и разрушению инжекционной пластинки.At the same time, the use of a burner for high-temperature processes (Т> 1000 ° С) can lead to overheating and destruction of the injection plate.

Для разрешения этой проблемы при определении размеров инжекционной пластинки стараются уменьшить фронтальную поверхность горелки, подвергающуюся действию излучения в высокотемпературной камере. Для этого необходимо уменьшить соотношение l/e.To solve this problem, when determining the size of the injection plate, they try to reduce the front surface of the burner exposed to radiation in a high-temperature chamber. To do this, reduce the l / e ratio.

Можно также использовать одно из двух решений, показанных на фиг.16 и 17. Согласно первому решению (фиг.16) горелку 500 помещают внутри огнеупорной детали 501, геометрическая форма которой и относительное положение горелка/амбразура позволяют защитить горелку от слишком сильного излучения. Положение или степень заглубления горелки в амбразуру должны быть достаточными для ее защиты от излучения, но при этом не должны ограничивать амплитуды направленности факела. Для этого можно изменить геометрию амбразуры, убрав ее часть по линии 160, показанной на фиг.16 пунктиром, под углом α.You can also use one of the two solutions shown in Figs. 16 and 17. According to the first solution (Fig. 16), the burner 500 is placed inside the refractory part 501, whose geometrical shape and relative position of the burner / embrasure protect the burner from too much radiation. The position or degree of burial of the burner in the embrasure should be sufficient to protect it from radiation, but should not limit the amplitude of the directivity of the torch. To do this, you can change the geometry of the embrasure, removing part of it along the line 160 shown in Fig. 16 by a dotted line at an angle α.

Предпочтительно соотношение R/d должно находиться в пределах от 0,3 до 3, тогда как угол α должен находиться в интервале 0°, 60°.Preferably, the R / d ratio should be in the range of 0.3 to 3, while the angle α should be in the range of 0 °, 60 °.

Второе решение состоит в установке огнеупорной детали типа муфты непосредственно на наконечнике горелки (где находится выходное основное отверстие), как показано на фиг.17. Это решение позволяет отказаться от использования амбразуры сложной геометрической формы. Размеры муфты определяют таким образом, чтобы они не ограничивали амплитуды направленности форсунки. Это, в частности, означает, что толщина f муфты должна быть незначительной (меньше диаметра основной струи) или что материал для выполнения этой муфты должен обладать очень низкой теплопроводностью. Например, предпочтительно использовать глинозем.A second solution is to install a clutch type refractory directly on the tip of the burner (where the main outlet is located), as shown in FIG. This solution eliminates the use of embrasures of complex geometric shapes. The dimensions of the coupling are determined so that they do not limit the amplitude of the directivity of the nozzle. This, in particular, means that the thickness f of the coupling must be small (less than the diameter of the main jet) or that the material for making this coupling must have very low thermal conductivity. For example, alumina is preferred.

Изобретение касается также способа нагревания шихты при помощи горелки, в котором изменяют направление (и/или раствор) факела по отношению к шихте. Как было указано выше, изобретение позволяет, в частности, использовать одну или по меньшей мере две вторичные струи таким образом, чтобы получить изменение направления факела в плоскости (например, влево и вправо или вверх и вниз). Можно также использовать по меньшей мере две вторичные струи таким образом, чтобы получить изменение направления по меньшей мере в двух пересекающихся плоскостях. Эти два варианта, взятые отдельно или в комбинации, позволяют обрабатывать сканированием по меньшей мере часть поверхности шихты.The invention also relates to a method of heating a charge with a burner, in which the direction (and / or solution) of the torch is changed with respect to the charge. As indicated above, the invention allows, in particular, to use one or at least two secondary jets in such a way as to obtain a change in the direction of the torch in the plane (for example, left and right or up and down). You can also use at least two secondary jets in such a way as to obtain a change in direction in at least two intersecting planes. These two options, taken separately or in combination, allow scanning to scan at least part of the surface of the mixture.

Согласно варианту выполнения нагревание шихты производят таким образом, чтобы в первой фазе направлять факел в сторону шихты и во второй фазе направлять факел по существу параллельно шихте.According to an embodiment, the charge is heated in such a way that in the first phase the torch is directed towards the charge and in the second phase the torch is directed substantially parallel to the charge.

В частности, во время первой фазы угол инжекции факела может составлять примерно от 90° до 5°, как правило, примерно от 90° до 10°. Во время второй фазы угол инжекции факела обычно составляет примерно от 5° до 0°.In particular, during the first phase, the angle of injection of the torch can be from about 90 ° to 5 °, typically from about 90 ° to 10 °. During the second phase, the angle of injection of the torch is usually about 5 ° to 0 °.

Предпочтительно угол инжекции факела во время первой фазы составляет от 5° до 75°, и предпочтительнее от 25° до 45°.Preferably, the angle of injection of the torch during the first phase is from 5 ° to 75 °, and more preferably from 25 ° to 45 °.

На фиг.8 показаны три профиля потока тепла, передаваемого факелом шихте под углом наклона факела к шихте в зависимости от расстояния до точки инжекции реагентов факела. Отмечается очень сильное увеличение потока тепла, передаваемого шихте, при увеличении наклона факела. Для нулевого наклона (α=0 - см. фиг.12) тепловой поток является по существу постоянным по всей длине факела; при наклоне в 15° передаваемый поток увеличивается очень быстро, затем медленнее, начиная от точки А, тогда как при наклоне факела в 30° передаваемый поток увеличивается исключительно быстро до точки В, затем медленнее по существу до точки А, начиная от которой передача тепла уменьшается.On Fig shows three profiles of the heat flux transferred by the torch to the charge at an angle of inclination of the torch to the charge, depending on the distance to the point of injection of the torch reagents. There is a very strong increase in the heat flux transferred to the charge, with an increase in the slope of the torch. For zero slope (α = 0 — see FIG. 12), the heat flux is substantially constant over the entire length of the flame; when tilted at 15 °, the transmitted flux increases very quickly, then more slowly starting from point A, while when the torch is tilted at 30 °, the transmitted flux increases extremely quickly to point B, then slower essentially to point A, from which heat transfer decreases .

На фиг.9А и В показан угол раствора факела в зависимости от отношения расхода вторичных (воздействующих) струй к расходу первичной струи (основной струи).On figa and b shows the angle of the torch, depending on the ratio of the flow rate of the secondary (acting) jets to the flow rate of the primary jet (main jet).

На фиг.9А кривые С1 и С2 показывают соответственно угол раствора в зависимости от отношения расхода воздействующие струи/основная струя. С1 относится к конфигурации CONF1, в которой воздействующие струи перпендикулярны к основной струе и выходят на расстоянии h от выходного основного отверстия, а С2 соответствует конфигурации, идентичной CONF1, но с расстоянием 2×h вместо h между вторичными отверстиями и выходным основным отверстием. Эти две кривые показывают, что раствор факела больше, когда точка встречи воздействующих струй и основной струи находится ближе к выходному основному отверстию.On figa curves C1 and C2 show, respectively, the angle of the solution, depending on the ratio of the flow acting jets / main stream. C1 refers to the configuration of CONF1, in which the acting jets are perpendicular to the main jet and exit at a distance h from the outlet of the main hole, and C2 corresponds to a configuration identical to CONF1, but with a distance of 2 × h instead of h between the secondary holes and the outlet of the main hole. These two curves show that the torch solution is larger when the point of contact of the acting jets and the main jet is closer to the outlet of the main hole.

На фиг.9B показаны изменения угла раствора в зависимости от соотношения расходов воздействующих струй и основной струи: кривая С3 соответствует конфигурации CONF3 с воздействующими струями, действующими на основную струю под углом 90° (то есть в плоскости, перпендикулярной к оси основной струи: θ=0°) на расстоянии 2×h от выходного основного отверстия (аналогично CONF2), тогда как кривая С4 соответствует конфигурации CONF4, идентичной конфигурации CONF3, за исключением угла наклона α воздействующих струй, который равен 45°, по отношению к оси основной струи (то есть угол θ между осью воздействующих струй и плоскостью, перпендикулярной к оси основной струи, =90°-α=45°). Отмечается, что когда воздействующие струи перпендикулярны к основной струе (CONF3: θ=0°), при всех прочих равных показателях получают раствор факела больший, чем когда угол наклона α воздействующих струй является меньшим (в данном случае 45°)(CONF4: θ=45°).Fig. 9B shows the changes in the angle of the solution depending on the ratio of the flow rates of the acting jets and the main jet: curve C3 corresponds to the configuration of CONF3 with the acting jets acting on the main jet at an angle of 90 ° (i.e., in the plane perpendicular to the axis of the main jet: θ = 0 °) at a distance of 2 × h from the outlet of the main hole (similar to CONF2), while curve C4 corresponds to the configuration CONF4 identical to the configuration CONF3, except for the inclination angle α of the impact jets, which is 45 °, with respect to the axis of the main page and (i.e., the angle θ between the axis of the impacting jets and a plane perpendicular to the main axis of the jet, = 90 ° -α = 45 °). It is noted that when the impacting jets are perpendicular to the main jet (CONF3: θ = 0 °), all other things being equal, they get a larger torch solution than when the angle of inclination α of the impacting jets is smaller (in this case 45 °) (CONF4: θ = 45 °).

На фиг.9 показан угол отклонения (в градусах) в зависимости от соотношения расхода воздействующих струй и расхода основной струи в процентном выражении. На фиг.10А показаны четыре кривые, для которых, при всех прочих равных показателях, расход основной струи соответственно равен 200 л/мин, 150 л/мин, 100 л/мин и 50 л/мин. Отмечается, что эти четыре кривые почти совпадают, что свидетельствует о том, что отклонение факела не зависит от расхода основной струи.Figure 9 shows the deviation angle (in degrees) depending on the ratio of the flow rate of the impacting jets and the flow rate of the main jet in percentage terms. On figa shows four curves for which, all other things being equal, the flow rate of the main stream, respectively, is 200 l / min, 150 l / min, 100 l / min and 50 l / min. It is noted that these four curves almost coincide, which indicates that the deflection of the flame does not depend on the flow rate of the main jet.

На фиг.10В показана передача тепла шихте: тепловой поток, создаваемый горелкой в соответствии с настоящим изобретением, в которой меняют отношение расхода воздействующих струй к расходу основной струи (показанное здесь тоже в процентах к расходу основного потока) как для струи топлива, так и для струи окислителя (горелка с раздельной инжекцией). Каждая струя первоначально нагнетается параллельно над шихтой и постепенно отклоняется в направлении шихты, что повышает передачу тепла шихте.10B shows the heat transfer to the charge: the heat flux generated by the burner in accordance with the present invention, in which the ratio of the flow of the acting jets to the flow of the main jet (shown here as a percentage of the main flow rate) is changed for both the fuel jet and jet of oxidizer (burner with separate injection). Each jet is initially pumped in parallel above the charge and gradually deviates in the direction of the charge, which increases the heat transfer to the charge.

На фиг.11 показана кривая угла раствора факела в зависимости от соотношения импульса струй.Figure 11 shows the curve of the angle of the torch solution depending on the ratio of the momentum of the jets.

Эта кривая соответствует совокупности экспериментальных данных, полученных для управления раствором. Измеренный угол раствора приводится в зависимости от физического параметра J, который является соотношением специфических импульсов воздействующих струй и основной струи. Это соотношение записывают как произведение соотношения объемных масс (отношение воздействующей текучей среды к основной текучей среде) и соотношения квадрата скорости воздействующих струй и квадрата скорости основной струи. Для всех экспериментов применяли одинаковую основную текучую среду, тогда как для воздействующих струй использовали разную текучую среду. Эти текучие среды в основном отличаются своей объемной массой (от самой высокой до самой низкой: СО2, воздух, смесь воздух-гелий). Отмечается, что все экспериментальные точки (независимо от применяемых расходов и текучих сред) выстраиваются по прямой линии. Это показывает, что физический параметр, управляющий раствором, является указанным выше соотношением специфических импульсов.This curve corresponds to the set of experimental data obtained for controlling the solution. The measured angle of the solution is given depending on the physical parameter J, which is the ratio of the specific impulses of the acting jets and the main jet. This ratio is written as the product of the ratio of volumetric masses (the ratio of the acting fluid to the main fluid) and the ratio of the square of the velocity of the acting jets and the square of the speed of the main jet. For all experiments, the same basic fluid was used, while different fluids were used for the impact jets. These fluids are generally distinguished by their bulk density (from the highest to the lowest: CO 2 , air, air-helium mixture). It is noted that all experimental points (regardless of the applied flow rates and fluids) are aligned in a straight line. This shows that the physical parameter that controls the solution is the above ratio of specific impulses.

ПримерыExamples

Следующие примеры помогают лучше понять изобретение и его использование.The following examples help to better understand the invention and its use.

На фиг.7 более детально показана горелка с раздельной инжекцией разных текучих сред.Figure 7 shows in more detail a burner with separate injection of different fluids.

Горелка 101 с раздельной инжекцией содержит верхний ряд форсунок 112 для инжекции кислорода в виде струй и форсунок 125 для инжекции природного газа (топлива) в виде струй, при этом все форсунки находятся в огнеупорной массе 121 (фиг.7С).The separate injection burner 101 comprises an upper row of nozzles 112 for injecting oxygen in the form of jets and nozzles 125 for injecting natural gas (fuel) in the form of jets, all nozzles being in the refractory mass 121 (FIG. 7C).

Металлическая (как правило) часть 102 горелки 101 находится в правой части фиг.7А и продолжена трубками 107 и 109 инжекции кислорода, с одной стороны, и трубками 207 и 209 инжекции природного газа, с другой стороны, слева на фиг.7А.The metal (typically) portion 102 of burner 101 is located on the right side of FIG. 7A and is extended by oxygen injection tubes 107 and 109, on the one hand, and natural gas injection tubes 207 and 209, on the other hand, on the left in FIG. 7A.

На этой фигуре показаны два независимых источника 104 и 106 питания кислородом (или любым окислителем), питающие соответственно камеры 103 и 105, соединенные соответственно с трубками 109 и 107, при этом кислород проходит по трубкам 110 и 108.This figure shows two independent oxygen supply sources 104 and 106 (or any oxidizing agent) supplying chambers 103 and 105, respectively, connected to tubes 109 and 107, respectively, with oxygen passing through tubes 110 and 108.

Конец 111 трубок показан в увеличенном виде на фиг.7В, на которой поясняется взаимодействие основной 108 и воздействующей 110 струй. На конце трубок 107 и 109 находится канал 127, продолжающий канал 110 прохождения воздействующей струи. Стенка 109 продолжена стенками 113, имеющими наклон вверх, горизонтальной стенкой 114 и вертикальной (на фигуре) стенкой 115, тогда как центральный объем 126 позволяет ограничить канал 127, сначала имеющий наклон вверх, затем горизонтальный и вертикальный (то есть образующий угол 90° по отношению к каналу 108 газового потока и выходящий в него через отверстие 120). Вертикальная часть канала 127 имеет высоту L, определенную выше и обеспечивающую ортогональность струй 110 и 108 на уровне 120 (разумеется, если выбрать угол пересечения струй, отличный от 90°, канал 127 будет иметь требуемый наклон и длину L, остающуюся в определенных выше пределах). Металлическая часть горелки заканчивается стенкой 123, в данном случае вертикальной, проходящей по краю канала 127, при этом металлическая часть подвержена тепловому излучению от камеры сгорания во время использования. Для обеспечения длительного срока службы этого конца инжекционных трубок можно предусмотреть защитный элемент, например из глинозема, выдерживающий высокие температуры и, например, насаживаемый на этот металлический конец для его защиты и содержащий отверстие, равное отверстию 112 (фиг.7С).The end 111 of the tubes is shown in enlarged view in figv, which explains the interaction of the main 108 and acting 110 jets. At the end of the tubes 107 and 109, there is a channel 127 extending the channel 110 for the passage of the acting jet. The wall 109 is continued by the walls 113 having an upward inclination, a horizontal wall 114 and a vertical (in the figure) wall 115, while the central volume 126 allows the channel 127 to be limited, first having an upward inclination, then horizontal and vertical (i.e., forming an angle of 90 ° with respect to to the channel 108 of the gas stream and exiting into it through the hole 120). The vertical part of the channel 127 has a height L defined above and ensures the orthogonality of the jets 110 and 108 at a level of 120 (of course, if you select a junction angle of the jets other than 90 °, the channel 127 will have the required slope and the length L remaining within the limits defined above) . The metal part of the burner ends with a wall 123, in this case a vertical one, passing along the edge of the channel 127, while the metal part is exposed to thermal radiation from the combustion chamber during use. To ensure the long service life of this end of the injection tubes, a protective element can be provided, for example of alumina, which can withstand high temperatures and, for example, is mounted on this metal end to protect it and containing a hole equal to hole 112 (Fig. 7C).

Система питания топливом 204, 206, 203, 205 аналогична описанной выше системе питания окислителем с основным каналом 207, воздействующим каналом 209, ограничивающими основную струю топлива 208 и воздействующие струи топлива 210, и все находится в цилиндрическом отверстии 222 амбразуры 221 (аналогичной отверстию 122 для окислителя). Концы 124 и 125 аналогичны 123 и 112. Предусмотрена такая же система инжекции воздействующей струи топлива на конце 207 и 209, как показано на фиг.7В, с размерами, определяемыми в зависимости от характеристик топлива.The fuel supply system 204, 206, 203, 205 is similar to the oxidizer supply system described above with the main channel 207, the acting channel 209, restricting the main fuel stream 208 and the affecting fuel stream 210, and everything is in the cylindrical opening 222 of the embrasure 221 (similar to the opening 122 for oxidizing agent). The ends 124 and 125 are similar to 123 and 112. The same injection fuel injection system is provided at the end 207 and 209, as shown in FIG. 7B, with dimensions determined depending on the characteristics of the fuel.

Вместе с тем, предпочтительно иметь только одну струю на форсунку, воздействующую на текучую среду с самым высоким импульсом (как правило, окислитель в случае горелки), при этом отклоненная таким образом струя вызывает, в свою очередь, отклонение другой струи снаружи горелки. В этом случае струю (или ряд струй) с наиболее высоким импульсом следует расположить над струей с менее высоким импульсом таким образом, чтобы в отсутствие действия воздействующей струи на струю наиболее высокого импульса горелка производила факел, в основном направленный горизонтально, тогда как если воздействующая струя (действующая вверху и внизу на основную струю с большим количеством движения) действует на основную струю, то последняя, как было указано выше, направляется вниз (постепенно, соответственно соотношению импульсов) и увлекает за собой вторую струю меньшего импульса (в данном случае топлива), образуя факел, который может, таким образом, переходить из горизонтального положения в положение с наклоном в направлении нагреваемой шихты, находящейся под факелом горелки. Добавление воздействующей струи по обе стороны от основной струи под углом 90° (или любым другим углом от 0° до 180°) от упомянутой воздействующей струи, показанной на фиг.7А (то есть на горизонтали на уровне 123 на фиг.7С, перпендикулярно к А-А), позволяет перемещать факел на нагреваемой шихте слева направо или справа налево, покрывая, таким образом, по существу всю предназначенную для нагревания поверхность.At the same time, it is preferable to have only one jet per nozzle acting on the fluid with the highest momentum (usually an oxidizer in the case of a burner), while the jet thus deflected causes, in turn, the deviation of the other jet outside the burner. In this case, the jet (or a series of jets) with the highest momentum should be located above the jet with a lower momentum so that in the absence of the action of the acting jet on the jet of the highest momentum, the torch produces a torch, mainly directed horizontally, whereas if the acting jet ( acting above and below the main stream with a lot of movement) acts on the main stream, the latter, as mentioned above, is directed downward (gradually, according to the ratio of impulses) and repents for a second stream of smaller pulse (in this case fuel) forming torch which can thus move from a horizontal position to a position inclined in the direction of the heated charge, under the burner flame. Adding an impact jet on either side of the main jet at an angle of 90 ° (or any other angle from 0 ° to 180 °) from said impact jet shown in FIG. 7A (i.e., horizontally at 123 at FIG. 7C, perpendicular to AA), allows the torch to be moved on the heated charge from left to right or from right to left, thus covering essentially the entire surface intended for heating.

Согласно изобретению воздействующая струя образует с основной струей угол, который имеет значение больше нуля. Из соображения габаритов оба канала, в которых проходят эти струи, чаще всего питаются коаксиальной системой питания (параллельные каналы - см. фиг.7).According to the invention, the acting jet forms an angle with the main jet that has a value greater than zero. For reasons of size, both channels in which these jets pass are most often fed by a coaxial power system (parallel channels - see Fig. 7).

Изобретение иллюстрируется ниже для случая горелки, предназначенной для нагревания любой шихты, которая может быть металлической шихтой или любой другой шихтой, которую необходимо расплавить и/или довести до высокой температуры, затем поддерживать при этой температуре, например, шихтой черного или цветного металла, твердых материалов для производства стекла, для производства цемента, или, наоборот, шихтой, которую необходимо осушить из состояния жидкой ванны.The invention is illustrated below for the case of a burner designed to heat any charge, which can be a metal charge or any other charge, which must be melted and / or brought to a high temperature, then maintained at this temperature, for example, a charge of ferrous or non-ferrous metal, solid materials for the production of glass, for the production of cement, or, conversely, a mixture that must be drained from the state of a liquid bath.

Изобретение можно, в частности, использовать для инструмента обработки стали в электродуговой печи, например, следующим образом: как правило, этот тип инструмента создает факел (обычно дозвуковой), который позволяет нагреть металл, заставить его плавиться, в частности, в начале плавки. Этот факел, как было указано в настоящей заявке, может менять направление за счет воздействия на каждую основную струю (окислитель, топливо, предварительно полученная смесь) или по меньшей мере на одну основную струю воздействующей струей, которая заставляет его менять направление и/или раствор таким образом, чтобы этот факел можно было перемещать на шихте без использования сложных механических средств, которые меняют направление корпуса горелки. Эти инструменты часто оборудуют также насадками для инжекции порошкообразного угля, как правило, нагнетаемого в насадок при помощи газа-носителя. Оборудуя этот насадок трубопроводом инжекции вторичной струи, например газа, идентичного «газу-носителю» порошкообразного угля, можно менять направление (а также раствор струи, как и для любой текучей среды) струи порошкообразного угля (или распыленного жидкого топлива), чтобы способствовать быстрой встрече струи распыленного топлива с факелом или, наоборот, удалить эту струю от факела.The invention can, in particular, be used for a tool for processing steel in an electric arc furnace, for example, as follows: as a rule, this type of tool creates a torch (usually subsonic) that allows the metal to heat up, to make it melt, in particular, at the beginning of melting. This torch, as indicated in this application, can change direction due to the effect on each main stream (oxidizing agent, fuel, pre-mixed mixture) or at least one main stream with an acting stream, which causes it to change direction and / or solution so so that this torch can be moved on the charge without the use of complex mechanical means that change the direction of the burner body. These tools are often also equipped with nozzles for the injection of powdered coal, typically injected into the nozzles using a carrier gas. By equipping this nozzle with a secondary jet injection pipe, for example a gas identical to the “carrier gas” of powdered coal, it is possible to change the direction (as well as the spray solution, as for any fluid) of a jet of powdered coal (or atomized liquid fuel) to facilitate a quick meeting jet of sprayed fuel with a torch or, conversely, remove this jet from the torch.

Нижеследующие примеры относятся к управлению передачей тепла горелкой в соответствии с настоящим изобретением в направлении шихты, например, металлической шихты в процессе плавки шихты.The following examples relate to the control of heat transfer by the burner in accordance with the present invention in the direction of the charge, for example, a metal charge in the process of melting the charge.

Печь для выплавки алюминия, как правило, оборудуют одной или несколькими горелками на одной ли нескольких боковых стенках, окружающих плавильную ванну печи, расположенными над поверхностью металла, когда он находится в полностью расплавленном (жидком) состоянии. Ось факела, если она является горизонтальной, находится на высоте, составляющей от 10 до 100 см по отношению к поверхности металла, предпочтительно от 40 до 80 см.An aluminum smelting furnace is typically equipped with one or more burners on one or several side walls surrounding the furnace melting bath located above the metal surface when it is in a completely molten (liquid) state. The torch axis, if horizontal, is at a height of 10 to 100 cm relative to the surface of the metal, preferably 40 to 80 cm.

Пример 1. Случай твердого материала в печи Example 1. The case of solid material in the furnace

Горелки в соответствии с настоящим изобретением применяют, чтобы менять наклон факела. (Под наклоном следует понимать угол факела по отношению к горизонтали). Если наклон является нулевым, факел направлен горизонтально. Если наклон не равен нулю, факел имеет наклон под горизонталью и направлен к поду плавильной ванны печи.Burners in accordance with the present invention are used to change the inclination of the torch. (Under the slope should be understood as the angle of the torch with respect to the horizontal). If the slope is zero, the torch is directed horizontally. If the slope is not equal to zero, the torch has a slope below the horizontal and is directed to the bottom of the furnace melting bath.

Горелки инжектируют каждую струю текучей среды в камеру печи, однако этот тип горелки можно использовать только для текучей среды (окислителя или топлива) более сильного импульса, когда она взаимодействует со струей менее сильного импульса, чтобы получить требуемое отклонение факела, как правило, для топлива в случае горелки, работающей на смеси воздух/газообразное топливо или кислород/газообразное топливо.Burners inject each jet of fluid into the furnace chamber, however, this type of burner can only be used for a fluid (oxidizing agent or fuel) of a stronger pulse, when it interacts with a jet of a less powerful pulse to obtain the required flame deflection, usually for fuel in in the case of an air / gaseous fuel or oxygen / gaseous fuel burner.

В первой части цикла плавки алюминия, когда металл в основном находится в твердом состоянии, регулируют направление факела, чтобы он имел не нулевой наклон (ось факела под углом от 5° до 75°, предпочтительно от 25° до 45°). Это регулирование позволяет существенно улучшить тепловую передачу горелки и, следовательно, сократить время плавки (что было пояснено со ссылками на фиг.10).In the first part of the aluminum smelting cycle, when the metal is mainly in the solid state, the direction of the torch is controlled so that it has a non-zero inclination (torch axis at an angle of 5 ° to 75 °, preferably 25 ° to 45 °). This regulation allows to significantly improve the heat transfer of the burner and, therefore, to reduce the melting time (which was explained with reference to figure 10).

Когда большинство металлических блоков расплавлено, направление факела регулируют таким образом, чтобы получить нулевой угол наклона. Следовательно, факел оказывается параллельным поверхности жидкого металла. Это регулирование позволяет продолжить передачу энергии на шихту и завершить плавку металла или осуществить его рафинирование, ограничивая нагрев уже расплавленного металла и, следовательно, его окисление факелом или продуктами сгорания.When most metal blocks are molten, the direction of the torch is adjusted so as to obtain a zero angle of inclination. Consequently, the torch is parallel to the surface of the liquid metal. This regulation allows you to continue the transfer of energy to the charge and complete the melting of the metal or to refine it, limiting the heating of the already molten metal and, therefore, its oxidation by a torch or combustion products.

Между описанными выше крайними положениями факела (прямой наклон и нулевой наклон) во время первой части цикла можно также производить промежуточное регулирование, при котором наклон факела составляет от 5° до 30°, предпочтительно от 10° до 25°, чтобы достичь компромисса между покрыванием шихты печи факелом (площадь проекции факела на ванну) и интенсивностью теплопередачи. На фиг.12 показаны крайние положения факела по отношению к шихте.Between the extreme positions of the torch (straight inclination and zero inclination) described above, during the first part of the cycle, intermediate adjustment can also be made in which the inclination of the torch is from 5 ° to 30 °, preferably from 10 ° to 25 °, in order to achieve a compromise between covering the charge furnace torch (the area of the projection of the torch into the bath) and the intensity of heat transfer. On Fig shows the extreme position of the torch with respect to the charge.

На фиг.12А показан вид сверху печи для выплавки алюминия, оборудованной двумя горелками в соответствии с настоящим изобретением, создающими два факела, расположенные над ванной металла.On figa shows a top view of an aluminum smelting furnace equipped with two burners in accordance with the present invention, creating two torches located above the metal bath.

Вытяжная труба печи обеспечивает удаление дымов, выделяемых факелами.The exhaust pipe of the furnace ensures the removal of fumes emitted by torches.

На фиг.12B и 12С показан вид сбоку этой же печи на уровне факела.On figv and 12C shows a side view of the same furnace at the level of the torch.

На фиг.12B факел имеет наклон под углом α по отношению к горизонтали, предпочтительно когда на металлической ванне еще присутствует твердый металл, тогда как на фиг.12С факел имеет нулевой наклон (α=0).In FIG. 12B, the torch has a slope at an angle α with respect to the horizontal, preferably when solid metal is still present on the metal bath, whereas in FIG. 12C the torch has a zero slope (α = 0).

Между крайними положениями факела (прямой наклон и нулевой наклон) во время первой части цикла можно также периодически менять угол наклона факела. Например, оператор может менять наклон от 0° до 45°, а затем вернуться к 0°.Between the extreme positions of the torch (straight slope and zero slope) during the first part of the cycle, you can also periodically change the angle of inclination of the torch. For example, the operator can change the slope from 0 ° to 45 °, and then return to 0 °.

Предпочтительно горелкой управляют при помощи блока управления, позволяющего периодически модулировать соотношение управления, то есть соотношение основной и воздействующей(их) струй, и, следовательно, наклон факела на ванне. Командный сигнал блока управления может быть синусоидальным, треугольным, квадратным и т.д. с переменной частотой от 0,05 Гц до 100 Гц, предпочтительно треугольным с частотой от 0,1 до 10 Гц. Периодическое изменение положения факела позволяет гомогенизировать теплопередачу внутри печи и, таким образом, быстрее расплавлять твердые элементы.Preferably, the burner is controlled by a control unit, which allows to periodically modulate the control ratio, that is, the ratio of the main and acting jets (and), and, therefore, the slope of the torch in the bath. The command signal of the control unit can be sinusoidal, triangular, square, etc. with a variable frequency of 0.05 Hz to 100 Hz, preferably triangular, with a frequency of 0.1 to 10 Hz. A periodic change in the position of the torch allows homogenizing the heat transfer inside the furnace and, thus, melting solid elements faster.

Пример 2. Гомогенизация передачи тепла на шихту Example 2 Homogenization of heat transfer to the charge

Горелки в соответствии с настоящим изобретением используют для того, чтобы по мере необходимости можно было менять направление факела в горизонтальной плоскости в зависимости от соотношения управления каждой горелки, как показано на фиг.13.The burners in accordance with the present invention are used so that, as necessary, the torch direction in the horizontal plane can be changed depending on the control ratio of each burner, as shown in FIG. 13.

Каждую струю текучей среды инжектируют в камеру печи через горелку в соответствии с настоящим изобретением, но для струй, находящихся в одной горизонтальной плоскости или в двух горизонтальных плоскостях, находящихся близко друг от друга (на расстоянии от одного до двух диаметров струи), эти форсунки можно использовать только для периферических струй, если они могут взаимодействовать с другими отклоняемыми струями.Each jet of fluid is injected into the furnace chamber through a burner in accordance with the present invention, but for jets located in one horizontal plane or in two horizontal planes located close to each other (at a distance of one to two diameters of the jet), these nozzles can Use only for peripheral jets if they can interact with other deflected jets.

Изменение горизонтального направления можно производить в двух направлениях, влево и вправо, либо воздействуя на каждую основную струю двумя боковыми воздействующими струями, либо воздействуя на каждую периферическую основную струю только одной воздействующей струей, которая может действовать на основную струю в горизонтальном направлении, но в две противоположные друг другу стороны. Можно также смещать ось основной форсунки таким образом, чтобы при нулевом соотношении управления факел естественным образом отклонялся (вправо или влево) по отношению к оси Х-Х' горелки на фиг.13, и в этом случае менять направление факела, постепенно увеличивая соотношение управления системы управления (то есть, получая струю по оси Х-Х' с не равным нулю соотношением управления).The horizontal direction can be changed in two directions, left and right, either by acting on each main stream with two side acting jets, or by acting on each peripheral main stream with only one acting stream, which can act on the main stream in the horizontal direction, but in two opposite directions each other's sides. You can also shift the axis of the main nozzle in such a way that, with a zero control ratio, the torch naturally deviates (to the right or left) with respect to the axis X-X 'of the burner in Fig. 13, and in this case change the direction of the torch, gradually increasing the control ratio of the system control (that is, receiving a stream along the axis X-X 'with a non-zero control ratio).

Использование одной или нескольких горелок с регулируемым направлением факела позволяет увеличивать покрывание шихты путем перемещения факела в горизонтальной плоскости.The use of one or more burners with an adjustable direction of the torch allows you to increase the coverage of the charge by moving the torch in a horizontal plane.

(Использованное выше выражение «соотношение управления» определяют как соотношение значений расхода воздействующей струи и основной струи, учитывая, что импульсом струи текучей среды можно управлять простым изменением степени открытия вентиля, при этом, при всех прочих равных, увеличение степени открытия вентиля пропорционально повышению расхода струи).(The expression “control ratio” used above is defined as the ratio of the flow rates of the acting jet and the main jet, given that the momentum of the fluid jet can be controlled by simply changing the degree of opening of the valve, while, all other things being equal, increasing the degree of opening of the valve is proportional to the increase in flow rate )

Если соотношения управления горелки(лок) равны нулю, направление факела находится в естественной оси горелки, и факел покрывает участок шихты. Когда соотношение управления не равно нулю, положение факела отклоняется, и факел покрывает другой участок шихты.If the burner control ratios (lok) are equal to zero, the direction of the torch is in the natural axis of the burner, and the torch covers the portion of the charge. When the control ratio is not equal to zero, the position of the torch deviates, and the torch covers another portion of the charge.

На фиг.13 показан пример горизонтального перемещения факела над шихтой; каждой основной струе 130, 132 (окислитель или топливо) соответствует воздействующая струя 131, 133; на фиг.13А соотношение управления CR струи 130 равно нулю, то есть в канал 131 не нагнетается никакая текучая среда; соотношение управления CR струи 132 является положительным, что означает, что, поскольку 133 действует снизу вверх на фиг.13А, воздействующая струя 133 отклоняет основную струю 132 вверх на фигуре, то есть влево по отношению к оси Х-Х' горелки.On Fig shows an example of horizontal movement of the torch above the charge; each main stream 130, 132 (oxidizing agent or fuel) corresponds to the acting stream 131, 133; 13A, the control ratio CR of the jet 130 is zero, that is, no fluid is injected into the channel 131; the CR control ratio of the jet 132 is positive, which means that since 133 acts from the bottom up in FIG. 13A, the impact jet 133 deflects the main jet 132 up in the figure, that is, to the left with respect to the axis X-X ′ of the burner.

На фиг.13B, поскольку соотношения управления двух основных струй 130 и 132 равны нулю (CR=0), действие воздействующих струй отсутствует, и факел распространяется вдоль оси Х-Х'.13B, since the control ratios of the two main jets 130 and 132 are equal to zero (CR = 0), the action of the impact jets is absent, and the torch propagates along the axis X-X '.

На фиг.13С, в отличие от фиг.13А, соотношение управления CR струи 130 и 132 является положительным, что приводит к отклонению факела вниз на фигуре (вправо, если смотреть сверху), при этом основная струя 132 и воздействующая струя 133 имеют нулевое соотношение управления (струя 133 отсутствует).On figs, in contrast to figa, the CR control ratio of the jet 130 and 132 is positive, which leads to the deflection of the torch down in the figure (to the right, when viewed from above), while the main jet 132 and the impact jet 133 have a zero ratio control (jet 133 is absent).

Таким образом, каждая горелка может обрабатывать больший участок шихты, способствуя гомогенизации теплопередачи и позволяя ограничить возможное образование горячих точек, если в ванне находятся огнеупорные материалы (например, остатки, содержащие глинозем, рециркулируемые или образующиеся при окислении расплавляемого металла), и, в целом, способствуя теплопередаче, позволяющей ускорить процесс плавки с постоянной мощностью или сократить потребление энергии при постоянном времени плавки.Thus, each burner can process a larger portion of the charge, facilitating the homogenization of heat transfer and allowing to limit the possible formation of hot spots if there are refractory materials in the bath (for example, residues containing alumina recycled or formed during the oxidation of the molten metal), and, in general, contributing to heat transfer, allowing to accelerate the melting process with constant power or reduce energy consumption at a constant melting time.

Пример 3. факел с переменным наклоном к шихте, обрабатывающий шихту сбоку Example 3 torch with a variable inclination to the charge, processing the charge from the side

Пример 4. Регулирование в замкнутом контуре Example 4 Closed loop control

Этот пример выполнения изобретения позволяет управлять одновременно горизонтальным и вертикальным перемещением факела в зависимости, например, от рабочих параметров печи, измеряемых различными датчиками, установленными на печи, и, в частности, датчиками теплового потока, температуры или, в случае необходимости, химического состава (например, лазерный диод типа TDL).This embodiment of the invention makes it possible to control both horizontal and vertical movement of the torch depending, for example, on the operating parameters of the furnace, measured by various sensors installed on the furnace, and, in particular, sensors of heat flow, temperature or, if necessary, chemical composition (for example laser diode type TDL).

- Контур регулирования, датчик которого является устройством измерения, позволяющим получить изображение теплопередачи на шихту или окисления алюминиевой ванны, при этом указанная информация позволяет уменьшать или увеличивать передачу тепла на шихту путем воздействия на расход воздействующей струи, как было указано выше.- A control loop, the sensor of which is a measurement device that allows you to get an image of heat transfer to the charge or oxidation of the aluminum bath, while this information allows you to reduce or increase the heat transfer to the charge by affecting the flow rate of the acting jet, as described above.

- Контур регулирования положения факела, основанный на измерении температуры ванны, когда по меньшей мере часть ванны находится в твердом состоянии. Пока температура ванны меньше значения Тс, находящегося в пределах от 650 до 750°С, например для алюминия, факел должен оставаться с не равным нулю наклоном на ванне для обеспечения максимальной теплопередачи. При приближении к значению Тс факел постепенно поднимают, отводя его от ванны, и максимально удаляют при достижении заданного значения, чтобы ограничить возможность окисления шихты. После этого наклон факела регулируют таким образом, чтобы сохранять температуру в заданном значении.- The contour of the regulation of the position of the torch, based on the measurement of the temperature of the bath when at least part of the bath is in a solid state. While the temperature of the bath is less than the value of Tc, which is in the range from 650 to 750 ° C, for example, for aluminum, the torch should remain with a non-zero slope in the bath to ensure maximum heat transfer. When approaching the value of Tc, the torch is gradually raised, taking it away from the bath, and removed as much as possible when the specified value is reached, in order to limit the possibility of oxidation of the charge. After that, the slope of the torch is adjusted so as to maintain the temperature at a predetermined value.

- Контур регулирования положения факела, основанный на измерении теплового потока:- Flame control loop based on heat flow measurement:

Этот тепловой поток можно оценивать через разность температур, измеряемую между двумя термопарами, погруженными в ванну на две разные глубины, но на одной образующей, перпендикулярной к поду печи.This heat flux can be estimated through the temperature difference, measured between two thermocouples immersed in the bath at two different depths, but on the same generatrix, perpendicular to the bottom of the furnace.

Тепловой поток можно также определять на основании расчетных значений теплопередачи через под печи, опять-таки при помощи измерения разности температуры внутри печи. Учитывая более высокую жаропрочность пода, выполненного из огнеупорных материалов, можно легко получить значительный температурный градиент.The heat flux can also be determined on the basis of the calculated values of the heat transfer through the furnace, again by measuring the temperature difference inside the furnace. Given the higher heat resistance of the hearth made of refractory materials, a significant temperature gradient can easily be obtained.

Тепловой поток можно также отслеживать при помощи измерителя теплового потока, установленного, например, на своде плавильной камеры. Действительно, при всех прочих равных любое уменьшение потока, ощущаемое сводом и отслеживаемое измерителем теплового потока, соответствует, по меньшей мере частично, увеличению теплового потока, передаваемого на шихту. (При этом абсолютное значение теплового потока, передаваемого на шихту (или потери на стенках), представляет меньший интерес, чем изменение по времени соответствующего ему сигнала).The heat flux can also be monitored using a heat flux meter mounted, for example, on the roof of the melting chamber. Indeed, ceteris paribus, any decrease in flow sensed by the arch and monitored by the heat flow meter corresponds, at least in part, to an increase in the heat flow transferred to the charge. (In this case, the absolute value of the heat flux transferred to the charge (or the loss on the walls) is of less interest than the time variation of the corresponding signal).

Плавление шихты начинается при факеле с прямым наклоном в сторону шихты, и этот наклон сохраняют, пока поток, передаваемый на шихту, остается большим. Как только этот поток уменьшается, что соответствует повышению температуры шихты и уменьшению ее способности к теплопоглощению, факел постепенно поднимают, удаляя его от ванны, чтобы ограничить возможность окисления или перегрева шихты.Melting of the charge begins with the torch with a direct slope towards the charge, and this slope is maintained, while the flow transmitted to the charge remains large. As soon as this flow decreases, which corresponds to an increase in the temperature of the charge and a decrease in its ability to heat absorption, the torch is gradually raised, removing it from the bath, in order to limit the possibility of oxidation or overheating of the charge.

- Контур регулирования положения факела, основанный на измерении состава дымов на выходе печи или внутри печи, например, перед коллектором дымов печи, над ванной, между наклонным факелом и алюминиевой ванной и т.д., для обнаружения одного или нескольких веществ, свидетельствующих об окислении алюминиевой ванны, таких как СО:- Flame control loop based on measuring the composition of the fumes at the furnace outlet or inside the furnace, for example, in front of the furnace smoke collector, above the bath, between an inclined torch and an aluminum bath, etc., to detect one or more substances that indicate oxidation aluminum bathtubs such as CO:

а. Состав дымов можно измерить известным способом путем отбора с последующим анализом (классические анализаторы, TDL или другие), или на месте адсорбционным методом (лазерный диод или другой прибор), или при помощи электрохимического зонда.but. The composition of the fumes can be measured in a known manner by selection followed by analysis (classical analyzers, TDL or others), or in situ by the adsorption method (laser diode or other device), or using an electrochemical probe.

b. Плавление начинается при факеле с прямым наклоном на шихте, и этот наклон сохраняют, пока показатель или показатели окисления остаются стабильными и в небольшом количестве. Как только концентрация показателя или показателей увеличивается, факел постепенно поднимают, отводя его от ванны, чтобы ограничить концентрацию показателя или показателей и, следовательно, окисление шихты, воздействуя на основную струю при помощи воздействующей струи, как было указано выше.b. Melting starts with a torch with a direct slope on the charge, and this slope is maintained until the oxidation index or indicators remain stable and in small quantities. As soon as the concentration of the indicator or indicators increases, the torch is gradually raised, moving it away from the bath, in order to limit the concentration of the indicator or indicators and, therefore, the oxidation of the charge, acting on the main stream using the acting stream, as described above.

с. Кроме того, положение факела можно регулировать, чтобы достичь заданного значения, а затем поддерживать точное заданное значение концентрации показателя окисления. Действительно, можно зафиксировать порог концентрации, который не следует превышать, и постоянно корректировать с этой целью наклон факела.from. In addition, the position of the torch can be adjusted to achieve a predetermined value, and then maintain the exact predetermined concentration value of the oxidation index. Indeed, one can fix the concentration threshold, which should not be exceeded, and constantly adjust the slope of the torch for this purpose.

Необходимо отметить, что во всех случаях, если шихта состоит, по меньшей мере частично, из холодного твердого вещества, можно направлять факел прямо на шихту, так как, пока температура остается умеренной, например, меньше 600°С для алюминия, степень окисления остается низкой. Когда шихта становится в основном жидкой, применяют регулирование, чтобы избежать повышения температуры металла и его окисления. В случае использования изобретения для нагревания материала, отличного от алюминия, например для нагревания ванной стекла и т.д., применяют эти же принципы для температур и критериев, которые отличаются от одного материала к другому, но при этом сами принципы остаются такими же и хорошо известны специалистам.It should be noted that in all cases, if the charge consists, at least partially, of a cold solid, the torch can be sent directly to the charge, since as long as the temperature remains moderate, for example, less than 600 ° C for aluminum, the oxidation state remains low . When the charge becomes substantially liquid, control is applied to avoid an increase in the temperature of the metal and its oxidation. In the case of using the invention for heating material other than aluminum, for example for heating bath glass, etc., the same principles apply for temperatures and criteria that differ from one material to another, but the principles themselves remain the same and well known to specialists.

Пример 5. Контроль выбросов Example 5 Emission control

Все первичные технологии сокращения выбросов оксидов азота в промышленных горелках или топках используют локальные свойства потоков текучих сред или факела для ограничения их образования. В частности, их целью является снижение температуры или концентрации реагентов (топлива, кислорода) или сокращение времени нахождения реагентов в факеле и/или в продуктах сгорания. Одна из этих технологий состоит в нагнетании достаточного количества газообразных продуктов сгорания в реагенты или в факел для снижения температуры, концентрации реагентов или для сокращения времени нахождения. Для этого размеры горелки выбирают таким образом, чтобы получать струи топлива и/или окислителя с высокой скоростью (сильным импульсом) и достаточно удаленные, чтобы получить максимальную степень подачи или рециркуляции газообразных продуктов сгорания, совместимую с нормальной стабилизацией пламени. Предел стабилизации обнаруживается при появлении несгоревших веществ в продуктах сгорания, таких как моноксид углерода в случае углеводородов. В некоторых условиях можно получить режим горения «без пламени», исключительно способствующий сокращению выбросов.All primary technologies for reducing nitrogen oxide emissions in industrial burners or furnaces use local properties of fluid or torch flows to limit their formation. In particular, their goal is to reduce the temperature or concentration of the reactants (fuel, oxygen) or to reduce the residence time of the reactants in the flare and / or in the combustion products. One of these technologies is the injection of a sufficient amount of gaseous products of combustion into the reactants or into the flare to lower the temperature, the concentration of the reactants or to reduce the residence time. To do this, the dimensions of the burner are chosen so as to obtain a jet of fuel and / or oxidizer at a high speed (strong pulse) and sufficiently remote to obtain the maximum degree of supply or recirculation of gaseous products of combustion, compatible with normal stabilization of the flame. The stabilization limit is detected when unburned substances appear in the products of combustion, such as carbon monoxide in the case of hydrocarbons. In some conditions, it is possible to obtain a “no flame” combustion mode that exclusively contributes to the reduction of emissions.

Ограничение этой технологии или этих технологий горения состоит в том, что степень вовлечения газообразных продуктов сгорания определяется размерами горелки и рабочими условиями. Следовательно, характеристики, касающиеся этих выбросов, могут существенно ухудшаться при отклонении от этих условий, а также при смене топлива или когда собственные потоки печи или топки в значительной степени участвуют в свойствах факелов.A limitation of this technology or these combustion technologies is that the degree of involvement of the gaseous products of combustion is determined by the size of the burner and the operating conditions. Consequently, the characteristics regarding these emissions can significantly deteriorate when deviating from these conditions, as well as when changing fuel or when the own flows of the furnace or furnace are largely involved in the properties of flares.

Изобретение позволяет адаптировать во время работы свойства факелов и, в частности, степень рециркуляции газообразных продуктов сгорания, что в любом случае позволяет свести к минимуму выбросы загрязняющих веществ и, в конечном счете, оптимизировать производительность горелок.The invention allows to adapt during operation the properties of flares and, in particular, the degree of recirculation of gaseous products of combustion, which in any case allows to minimize emissions of pollutants and, ultimately, to optimize the performance of the burners.

Пример 6. Горелка с предварительным смешиванием, содержащая форсунку, расположенную в печи Example 6 Pre-mixed burner containing nozzle located in the furnace

Используют описанные выше воздействующие струи для изменения во время работы угла раствора основной струи текучей среды (или нескольких струй). В этом случае основная струя является предварительно полученной газовой смесью топлива и окислителя. Раствор струи определяет уровень увлечения ею окружающей среды, и он может быть измерен углом между осью струи и касательной к границе между струей и окружающей средой. (Эту границу можно определить как место в струе, где концентрация нагнетаемой текучей среды становится нулевой).The acting jets described above are used to change the angle of solution of the main jet of fluid (or several jets) during operation. In this case, the main jet is a pre-obtained gas mixture of fuel and oxidizer. The jet solution determines the level of entrainment of the environment by it, and it can be measured by the angle between the axis of the jet and the tangent to the boundary between the jet and the environment. (This boundary can be defined as the place in the jet where the concentration of the injected fluid becomes zero).

Раствор струи управляется соотношением между расходом воздействующей струи и общим расходом результирующей струи. Когда это соотношение управления равно нулю, измеряют уровень выброса N1 (фиг.15). По сути дела это соотношение управления является соотношением импульсов, что было пояснено выше.The jet solution is controlled by the ratio between the flow rate of the acting jet and the total flow rate of the resulting jet. When this control ratio is zero, the emission level N1 is measured (FIG. 15). In essence, this control ratio is the ratio of pulses, which was explained above.

После этого увеличивают параметр управления таким образом, чтобы повысить вовлечение газообразных продуктов сгорания в струю и разбавить, таким образом, нагнетаемую горючую смесь. Это разбавление приводит, с одной стороны, к снижению температуры и, с другой стороны, к концентрации реагентов в факеле. Таким образом, выбросы NOx сокращаются, достигая уровня N2 (фиг.15). Если продолжить уменьшать значение параметра управления, температура и концентрация реагентов становятся слишком низкими, чтобы обеспечивать хорошую стабилизацию факела: в продуктах сгорания появляются несгоревшие вещества. В этом случае оксиды азота находятся на уровне N3, а выбросы несгоревших веществ на слишком высоком уровне l3. Поэтому параметр управления уменьшают до получения оптимального уровня выбросов N0 и 10 (пересечение кривых NOx и несгоревших веществ на фиг.15). Этот оптимум можно получить вручную (пассивное управление) или предпочтительно при помощи устройства активного управления. Это устройство содержит датчики для измерения выбросов оксидов азота и несгоревших веществ, автомат, использующий описанную выше логическую схему управления, и органы управления расходом основной струи и воздействующей(их) струи (струй) по меньшей мере одной форсунки. Автомат определяет значение параметра управления, которое сводит к минимуму выбросы оксидов азота и несгоревших веществ. Активное управление становится необходимым, когда число оптимизируемых параметров больше двух или равно двум. Например, можно одновременно минимизировать выбросы загрязнителей путем увеличения степени разбавления факела газообразными продуктами сгорания и довести до максимума передачу тепла на шихту путем наклона факела в направлении шихты.After that, the control parameter is increased in such a way as to increase the involvement of gaseous products of combustion in the stream and to dilute, thus, the injected combustible mixture. This dilution leads, on the one hand, to a decrease in temperature and, on the other hand, to the concentration of reagents in the flare. Thus, NOx emissions are reduced to N2 (FIG. 15). If you continue to reduce the value of the control parameter, the temperature and concentration of the reagents become too low to ensure good stabilization of the flame: unburnt substances appear in the combustion products. In this case, nitrogen oxides are at the level of N3, and emissions of unburnt substances are at a too high level of l3. Therefore, the control parameter is reduced to obtain the optimal level of emissions N0 and 10 (the intersection of the curves of NOx and unburned substances in Fig.15). This optimum can be obtained manually (passive control) or preferably using an active control device. This device contains sensors for measuring emissions of nitrogen oxides and unburned substances, an automatic machine using the control logic described above, and control elements for the flow rate of the main stream and the current stream (s) of at least one nozzle thereof. The machine determines the value of the control parameter, which minimizes emissions of nitrogen oxides and unburned substances. Active control becomes necessary when the number of optimized parameters is more than two or equal to two. For example, it is possible to simultaneously minimize pollutant emissions by increasing the degree of dilution of the flame by the gaseous products of combustion and to maximize the heat transfer to the charge by tilting the flame in the direction of the charge.

Пример 7. Горелка без предварительного смешивания Example 7 Burner without premixing

Если применяют технологию горения без предварительного смешивания, то управление можно производить как на топливе, так и на окислителе, а также на том и другом аналогично примеру 5.If combustion technology is used without prior mixing, then control can be performed both on fuel and on an oxidizing agent, as well as on both, as in example 5.

В случае необходимости можно комбинировать эффекты раствора (вовлечение окружающей среды) и отклонения струй (расходящиеся струи топлива и окислителя), в частности с целью увеличения влияния разбавления факела и максимального снижения выбросов.If necessary, you can combine the effects of the solution (environmental involvement) and the deviation of the jets (diverging jets of fuel and oxidizer), in particular with the aim of increasing the effect of dilution of the torch and the maximum reduction of emissions.

Claims (22)

1. Горелка, содержащая:
- канал для подачи первичной струи окислителя, или топлива, или предварительно полученной смеси окислитель - топливо к основному выходному отверстию,
- по меньшей мере один вторичный трубопровод для инжекции вторичной струи, в которой:
- упомянутый по меньшей мере один вторичный трубопровод выходит в канал через вторичное отверстие, находящееся перед основным отверстием, и расположен относительно канала таким образом, чтобы в точке взаимодействия между соответствующей вторичной струей и первичной струей угол θ между осью соответствующей вторичной струи и плоскостью, перпендикулярной оси первичной струи, превышал или был равен 0° и был меньше 90°, предпочтительно составлял от 0 до 80°, еще предпочтительнее от 0 до 45°, и
- упомянутое по меньшей мере одно вторичное отверстие отстоит от основного отверстия на расстояние L, меньшее или равное десятикратному квадратному корню сечения s основного отверстия, предпочтительно L≤5·√s, еще предпочтительнее - L≤3·√s,
отличающаяся тем, что:
- горелка содержит средства регулирования импульса каждой соответствующей вторичной струи,
при этом упомянутая горелка позволяет изменять направление и/или раствор факела путем изменения импульса по меньшей мере одной соответствующей вторичной струи.
1. A burner containing:
- a channel for supplying a primary stream of oxidizer, or fuel, or a pre-obtained mixture of oxidizer - fuel to the main outlet,
at least one secondary conduit for injecting a secondary jet, in which:
- said at least one secondary conduit enters the channel through the secondary hole in front of the main hole and is located relative to the channel so that at the point of interaction between the corresponding secondary stream and the primary stream, the angle θ between the axis of the corresponding secondary stream and a plane perpendicular to the axis the primary stream was greater than or equal to 0 ° and was less than 90 °, preferably ranged from 0 to 80 °, even more preferably from 0 to 45 °, and
- said at least one secondary hole is spaced from the main hole by a distance L less than or equal to ten times the square root of the cross section s of the main hole, preferably L≤5 · √ s, even more preferably L≤3 · √ s,
characterized in that:
- the burner contains means for regulating the momentum of each respective secondary stream,
wherein said burner allows you to change the direction and / or solution of the torch by changing the momentum of at least one corresponding secondary stream.
2. Горелка по п.1, в которой средства регулирования управляют соотношением между импульсом каждой соответствующей вторичной струи и импульсом первичной струи.2. The burner according to claim 1, in which the means of regulation control the ratio between the pulse of each respective secondary stream and the pulse of the primary stream. 3. Горелка по одному из предыдущих пунктов, содержащая по меньшей мере один вторичный трубопровод, расположенный по отношению к каналу таким образом, что на уровне соответствующего вторичного отверстия оси первичной струи и упомянутой вторичной струи пересекаются или почти пересекаются, что позволяет изменять угол факела на выходе горелки по отношению к оси первичной струи перед соответствующим вторичным отверстием.3. The burner according to one of the preceding paragraphs, containing at least one secondary pipeline located relative to the channel so that at the level of the corresponding secondary hole the axis of the primary jet and the said secondary jet intersect or almost intersect, which allows you to change the angle of the torch at the exit burners with respect to the axis of the primary jet in front of the corresponding secondary hole. 4. Горелка по п.3, содержащая по меньшей мере два вторичных трубопровода, расположенных по отношению к каналу таким образом, что два соответствующих вторичных отверстия находятся в одной плоскости, перпендикулярной оси первичной струи, при этом на уровне этих двух соответствующих вторичных отверстий оси соответствующих вторичных струй пересекаются или почти пересекаются с осью первичной струи текучей среды.4. The burner according to claim 3, containing at least two secondary pipelines located relative to the channel so that the two corresponding secondary holes are in the same plane perpendicular to the axis of the primary jet, while at the level of these two corresponding secondary holes the axis of the corresponding secondary jets intersect or nearly intersect with the axis of the primary fluid stream. 5. Горелка по п.4, в которой два соответствующих вторичных отверстия являются компланарными с осью первичной струи на уровне двух вторичных отверстий и находятся по обе стороны от этой оси первичной струи.5. The burner according to claim 4, in which two respective secondary holes are coplanar with the axis of the primary jet at the level of two secondary holes and are located on both sides of this axis of the primary jet. 6. Горелка по п.4, в которой плоскость, образованная осью первичной струи на уровне двух соответствующих вторичных отверстий и одним из двух соответствующих вторичных отверстий, является перпендикулярной плоскости, образованной осью первичной струи и другим из двух соответствующих вторичных отверстий.6. The burner according to claim 4, in which the plane formed by the axis of the primary stream at the level of two corresponding secondary holes and one of the two corresponding secondary holes is perpendicular to the plane formed by the axis of the primary stream and the other of two corresponding secondary holes. 7. Горелка по одному из пп.4-6, содержащая по меньшей мере четыре вторичных трубопровода, расположенных по отношению к каналу таким образом, что четыре соответствующих вторичных отверстия находятся в одной плоскости, перпендикулярной оси первичной струи, причем на уровне этих четырех вторичных отверстий оси соответствующих вторичных струй пересекаются или почти пересекаются с осью первичной струи, при этом два из этих соответствующих вторичных отверстий являются компланарными с осью первичной струи в первой плоскости и находятся по обе стороны от этой оси, а два других соответствующих вторичных отверстия являются компланарными с осью первичной струи во второй плоскости и находятся по обе стороны от этой оси.7. The burner according to one of claims 4 to 6, containing at least four secondary pipelines located in relation to the channel so that the four corresponding secondary holes are in the same plane perpendicular to the axis of the primary jet, and at the level of these four secondary holes the axes of the respective secondary jets intersect or almost intersect with the axis of the primary jet, while two of these respective secondary holes are coplanar with the axis of the primary jet in the first plane and are located on both Torons from this axis, and two other respective secondary openings are coplanar with the primary jet axis in a second plane and are located on either side of this axis. 8. Горелка по п.1, в которой по меньшей мере один вторичный трубопровод расположен по отношению к каналу таким образом, что на уровне соответствующего вторичного отверстия ось соответствующей вторичной струи текучей среды не является, по существу, компланарной с осью первичной струи текучей среды, что позволяет создавать, сохранять или усиливать вращение результирующей струи текучей среды вокруг ее оси, а также изменять раствор факела на выходе горелки.8. The burner according to claim 1, in which at least one secondary conduit is located relative to the channel so that at the level of the corresponding secondary opening, the axis of the corresponding secondary stream of fluid is not essentially coplanar with the axis of the primary stream of fluid, which allows you to create, maintain or enhance the rotation of the resulting stream of fluid around its axis, as well as change the torch solution at the outlet of the burner. 9. Горелка по п.8, содержащая по меньшей мере два вторичных трубопровода, расположенных по отношению к каналу таким образом, что оси соответствующих вторичных струй не являются, по существу, компланарными с осью первичной струи, причем соответствующие вторичные струи ориентированы в одном направлении вращения вокруг оси первичной струи.9. The burner of claim 8, containing at least two secondary piping located in relation to the channel so that the axes of the respective secondary jets are not essentially coplanar with the axis of the primary jet, and the corresponding secondary jets are oriented in one direction of rotation around the axis of the primary jet. 10. Горелка по п.9, в которой два соответствующих вторичных отверстия находятся по обе стороны от оси первичной струи.10. The burner according to claim 9, in which two corresponding secondary holes are located on both sides of the axis of the primary jet. 11. Горелка по п.1, в которой по меньшей мере один вторичный трубопровод расположен по отношению к каналу таким образом, что на уровне соответствующего вторичного отверстия вторичный трубопровод имеет толщину е и высоту l, при этом высота l превышает или равна 0,5 толщины е, предпочтительно составляет от 0,5е до 5е.11. The burner according to claim 1, in which at least one secondary pipe is located relative to the channel so that at the level of the corresponding secondary hole the secondary pipe has a thickness e and a height l, while the height l is greater than or equal to 0.5 thickness e preferably ranges from 0.5 e to 5 e. 12. Горелка по п.3, в которой по меньшей мере один вторичный трубопровод расположен по отношению к каналу таким образом, что на уровне соответствующего вторичного отверстия вторичный трубопровод имеет толщину е и высоту l, при этом высота l превышает или равна 0,5 толщины е, предпочтительно составляет от 0,5е до 5е.12. The burner according to claim 3, in which at least one secondary pipe is located relative to the channel so that at the level of the corresponding secondary hole the secondary pipe has a thickness e and a height l, while the height l is greater than or equal to 0.5 thickness e preferably ranges from 0.5 e to 5 e. 13. Горелка по п.12, содержащая средства для управления соотношением импульсов основной струи текучей среды и вторичной струи текучей среды.13. The burner according to item 12, containing means for controlling the ratio of the pulses of the main stream of fluid and the secondary stream of fluid. 14. Горелка по п.1, содержащая блок материала, в котором находится по меньшей мере часть канала, при этом основное отверстие расположено на одной из сторон или поверхностей блока.14. The burner according to claim 1, containing a block of material in which at least part of the channel is located, the main hole being located on one of the sides or surfaces of the block. 15. Горелка по п.1, содержащая средства для управления импульсами первичной и/или вторичных струй.15. The burner according to claim 1, containing means for controlling the pulses of the primary and / or secondary jets. 16. Горелка по п.1, содержащая амбразуру, расположенную на конце канала, и, по меньшей мере, одно вторичное отверстие, выходящее в канал через вторичное отверстие, находящееся в амбразуре.16. The burner according to claim 1, containing an embrasure located at the end of the channel, and at least one secondary hole extending into the channel through a secondary hole located in the embrasure. 17. Способ нагревания шихты при помощи факела, при этом упомянутый факел получают при помощи горелки по одному из предыдущих пунктов.17. A method of heating a charge using a torch, wherein said torch is obtained by means of a burner according to one of the preceding paragraphs. 18. Способ по п.17, в котором изменяют направление и/или раствор факела за счет взаимодействия первичной струи по меньшей мере с одной вторичной струей.18. The method according to 17, in which the direction and / or solution of the torch is changed due to the interaction of the primary jet with at least one secondary jet. 19. Способ по п.18, в котором первичная струя является струей, содержащей окислитель, или топливо, или предварительно полученную смесь окислителя и топлива.19. The method according to p, in which the primary stream is a stream containing an oxidizing agent, or fuel, or a pre-obtained mixture of an oxidizing agent and fuel. 20. Способ по одному из пп.17-19, в котором изменяют направление факела для обработки сканированием по меньшей мере части поверхности шихты.20. The method according to one of paragraphs.17-19, in which the direction of the torch for processing by scanning at least part of the surface of the charge. 21. Способ по п.20, в котором изменяют направление факела по меньшей мере в двух пересекающихся плоскостях для обработки сканированием по меньшей мере части поверхности шихты.21. The method according to claim 20, in which the direction of the torch is changed in at least two intersecting planes for processing by scanning at least part of the surface of the charge. 22. Способ по п.17, в котором в первой фазе факел направляют в сторону шихты и во второй фазе факел направляют, по существу, параллельно шихте. 22. The method according to 17, in which in the first phase the torch is directed towards the charge and in the second phase the torch is directed essentially parallel to the charge.
RU2009103903/06A 2006-07-06 2007-07-05 Burner with varied direction and/or opening of torch and method of charge heating with application of this burner RU2433343C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0652847 2006-07-06
FR0652847A FR2903479A1 (en) 2006-07-06 2006-07-06 DIRECT FLAME BURNER AND METHOD OF IMPLEMENTING THE SAME

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009103903A RU2009103903A (en) 2010-08-20
RU2433343C2 true RU2433343C2 (en) 2011-11-10

Family

ID=37768724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009103903/06A RU2433343C2 (en) 2006-07-06 2007-07-05 Burner with varied direction and/or opening of torch and method of charge heating with application of this burner

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20100068666A1 (en)
EP (1) EP2041492B1 (en)
JP (1) JP5221532B2 (en)
CN (1) CN101484752B (en)
BR (1) BRPI0714153A2 (en)
ES (1) ES2604078T3 (en)
FR (1) FR2903479A1 (en)
PL (1) PL2041492T3 (en)
RU (1) RU2433343C2 (en)
WO (1) WO2008003908A2 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2903478B1 (en) * 2006-07-06 2008-09-19 L'air Liquide METHOD FOR HEATING A CHARGE, IN PARTICULAR ALUMINUM
FR2918657B1 (en) 2007-07-10 2010-11-12 Air Liquide FURNACE AND OXY-COMBUSTIBLE PROCESS FOR FUSION OF VITRIFIABLE MATERIALS
JP5412756B2 (en) * 2008-07-22 2014-02-12 Jfeスチール株式会社 Converter operation method
US20110127701A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Grant Michael G K Dynamic control of lance utilizing co-flow fluidic techniques
US8632621B2 (en) * 2010-07-12 2014-01-21 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method for melting a solid charge
US20120009531A1 (en) * 2010-07-12 2012-01-12 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Distributed combustion process and burner
EP2415886A1 (en) * 2010-08-04 2012-02-08 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for melting scrap metal
US8915731B2 (en) * 2010-12-30 2014-12-23 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Flameless combustion burner
CN104571581B (en) * 2014-12-22 2017-04-26 渤海大学 Switching device and switching method for enabling multiple hosts to share display equipment
US11098894B2 (en) * 2018-07-11 2021-08-24 Praxair Technology, Inc. Multifunctional fluidic burner
EP3715713A1 (en) * 2019-03-26 2020-09-30 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Compact flame-curtain burner, method for operating the burner and use of the method
CA3195426A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 Vladimir Lifshits Variable-direction injector tip and burner incorporating the same
CN120555706B (en) * 2025-07-31 2025-10-03 湖南工程学院 Pulse control method for flame nozzle of wide and thick plate hot working furnace

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0545357A1 (en) * 1991-12-02 1993-06-09 Praxair Technology, Inc. Fluidic atomization spray direction system
WO1996027761A1 (en) * 1995-03-07 1996-09-12 Luminis Pty. Ltd. Variable flame precessing jet nozzle
WO1997044618A1 (en) * 1996-05-17 1997-11-27 Xothermic, Inc. Burner apparatus and method
RU2120084C1 (en) * 1995-10-17 1998-10-10 Акционерное общество "Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод" Box-type gas burner
RU2189530C2 (en) * 1999-09-02 2002-09-20 Праксайр Текнолоджи, Инк. Method of change of length of coherent jet

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1754603A (en) * 1928-05-28 1930-04-15 Charles J Brown Furnace gas burner
US2310274A (en) * 1938-02-04 1943-02-09 Reginald W Beckett Apparatus for burning liquid fuel
US2369235A (en) * 1941-05-10 1945-02-13 Servel Inc Gas burner
US3180394A (en) * 1955-04-26 1965-04-27 Bloom Eng Co Inc Gas burner
US3174527A (en) * 1962-06-13 1965-03-23 Zink Co John Combination oil and/or gaseous fuel burner
US3241594A (en) * 1963-03-25 1966-03-22 Ralph M Watson Method and apparatus for vaporizing and burning fuel oil
DE1551828B2 (en) * 1967-10-03 1976-08-26 Zimmermann & Jansen GmbH, 5160 Düren GAS BURNERS, IN PARTICULAR FOR WINDER HEATERS
NL171191C (en) * 1973-12-20 1983-02-16 Shell Int Research GAS BURNER AND METHOD FOR PARTIAL BURNING OF A GASEOUS FUEL.
JPS5819929B2 (en) * 1978-07-11 1983-04-20 新日本製鐵株式会社 Low NO↓x burner
JPS6233214A (en) * 1985-08-07 1987-02-13 Hitachi Ltd coal water slurry atomizer
GB8720468D0 (en) * 1987-08-29 1987-10-07 Boc Group Plc Flame treatment method
US4887962A (en) * 1988-02-17 1989-12-19 Shell Oil Company Partial combustion burner with spiral-flow cooled face
JPH0740831Y2 (en) * 1989-04-28 1995-09-20 日本碍子株式会社 Burner tiles
US4954076A (en) * 1989-07-28 1990-09-04 Air Products And Chemicals, Inc. Flame stabilized oxy-fuel recirculating burner
US5275554A (en) * 1990-08-31 1994-01-04 Power-Flame, Inc. Combustion system with low NOx adapter assembly
US5098282A (en) * 1990-09-07 1992-03-24 John Zink Company Methods and apparatus for burning fuel with low NOx formation
DE69129858T2 (en) * 1990-10-05 1998-12-03 Massachusetts Institute Of Technology, Cambridge, Mass. COMBUSTION PLANT WITH REDUCED EMISSIONS OF NITROGEN OXIDES
US5110285A (en) * 1990-12-17 1992-05-05 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Fluidic burner
US5100313A (en) * 1991-02-05 1992-03-31 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Coherent jet combustion
JPH0537954U (en) * 1991-10-29 1993-05-21 三菱重工業株式会社 A heating device for steel strips in a direct-fire continuous heating furnace.
WO1995010008A1 (en) * 1993-10-01 1995-04-13 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Burner and utilization of such burner in a glass furnace
DE4411622A1 (en) * 1994-04-02 1995-10-05 Abb Management Ag Premix burner
FR2725017B1 (en) * 1994-09-22 1996-12-13 Air Liquide OPENER FOR OXYBRULER, ASSEMBLY OF OXYBURRERS INCLUDING SUCH A UNIT AND PROCESS FOR IMPLEMENTATION OF SUCH ASSEMBLY
US5772422A (en) * 1996-08-27 1998-06-30 Pvi Industries, Inc. Burner array for water heating apparatus
JP4242247B2 (en) * 2003-10-07 2009-03-25 大陽日酸株式会社 Burner or lance nozzle structure and metal melting and refining method
ITMI20050241A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-19 Techint Spa MULTIFUNCTIONAL INJECTOR AND ITS COMBUSTION PROCEDURE FOR METALLURGICAL TREATMENT IN AN ELECTRIC ARC FURNACE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0545357A1 (en) * 1991-12-02 1993-06-09 Praxair Technology, Inc. Fluidic atomization spray direction system
WO1996027761A1 (en) * 1995-03-07 1996-09-12 Luminis Pty. Ltd. Variable flame precessing jet nozzle
RU2120084C1 (en) * 1995-10-17 1998-10-10 Акционерное общество "Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод" Box-type gas burner
WO1997044618A1 (en) * 1996-05-17 1997-11-27 Xothermic, Inc. Burner apparatus and method
RU2189530C2 (en) * 1999-09-02 2002-09-20 Праксайр Текнолоджи, Инк. Method of change of length of coherent jet

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0714153A2 (en) 2012-12-25
ES2604078T3 (en) 2017-03-02
JP5221532B2 (en) 2013-06-26
CN101484752B (en) 2012-12-12
PL2041492T3 (en) 2017-07-31
US20100068666A1 (en) 2010-03-18
EP2041492B1 (en) 2016-09-14
JP2009543012A (en) 2009-12-03
RU2009103903A (en) 2010-08-20
WO2008003908A3 (en) 2008-05-02
FR2903479A1 (en) 2008-01-11
WO2008003908A2 (en) 2008-01-10
EP2041492A2 (en) 2009-04-01
CN101484752A (en) 2009-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2433343C2 (en) Burner with varied direction and/or opening of torch and method of charge heating with application of this burner
CA2181292C (en) Combustion process and apparatus therefor containing separate injection of fuel and oxidant streams
JP6022531B2 (en) Distributed combustion process and burner
RU2672456C1 (en) Methods of combustion for low-speed fuel stream
US9976741B2 (en) Transient heating burner and method
PL200214B1 (en) Combustion method comprising separate injections of fuel and oxidant and burner assembly therefor
CN101484751A (en) Method and apparatus for injecting a jet of fluid with a variable direction and/or opening
JP3522506B2 (en) Oxygen combustion burner and combustion furnace having the burner
WO2018160869A1 (en) Fuel nozzle with augmented fuel/air mixing
JP5420403B2 (en) How to heat the charge
JP3741883B2 (en) Oxyfuel combustion burner and combustion furnace having the burner
US8827691B2 (en) Distributed combustion process and burner
RU2756280C2 (en) Method and device for heating furnace
JP3741884B2 (en) Oxyfuel combustion burner and combustion furnace having the burner
US20200088402A1 (en) Fuel nozzle assembly for a burner including a perforated flame holder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190706