УЗЕЛ ГОРЕЛКИ И СПОСОБ СЖИГАНИЯ

.
1Узел горелки, содержащий:
- по меньшей мере, два канала топливного газа (100);
- по меньшей мере, один канал окислителя; и
- по меньшей мере, одну выходную сторону, на которой заканчиваются, по меньшей мере, два канала топливного газа или, по меньшей мере, один из каналов окислителя, или оба канала, причем узел горелки дополнительно содержит:
а) средство для подачи потока окислителя;
b) средство для впрыскивания потока окислителя в, по меньшей мере, один канал текучего окислителя для создания, по меньшей мере, одного потока впрыснутого окислителя;
с) средство (120) для подачи потока топливного газа;
d) средство для впрыскивания потока топливного газа в, по меньшей мере, два канала (100) топливного газа для создания, по меньшей мере, двух потоков впрыснутого топливного газа,
при этом направления впрыскивания, по меньшей мере, одного впрыснутого потока окислителя и, по меньшей мере, двух потоков впрыснутого топливного газа являются, по существу, сходящимися и пересекаются в расположенной ниже по потоку зоне горения узла горелки,
отличающийся тем, что
- по меньшей мере, два канала (100) топливного газа содержат внутренний топливопроводящий проход (101), образующий внутреннее выходное отверстие топливного газа, и наружный топливопроводящий проход (102), образующий наружное выходное отверстие топливного газа, причем внутренний и наружный топливопроводящие проходы расположены коаксиально; при этом
- средство для впрыскивания потока топливного газа содержит распределитель (110) топливного газа для приема потока топливного газа от средства (120) для подачи потока топливного газа и имеет:
i) камеру (111) первого топливного газа в соединении по текучей среде с внутренним топливопроводящим проходом (101), по меньшей мере, двух каналов (100) топливного газа, причем камера первого топливного газа имеет первое входное отверстие (131) для приема топливного газа, подаваемого с помощью средства для подачи потока топливного газа;
ii) камеру (112) второго топливного газа в соединении по текучей среде с наружным топливопроводящим проходом (102), по меньшей мере, двух каналов (100) топливного газа, причем камера второго топливного газа имеет второе входное отверстие (132) для приема топливного газа, подаваемого с помощью средства для подачи потока топливного газа; и
iii) средство (140, 141, 142, 150, 160, 162) регулирования расхода потока топливного газа к первому и второму входному отверстию соответственно, при этом
- средство (120) для подачи потока топливного газа выполнено с возможностью подачи потока топливного газа к одному из первого(131) и второго (132) входных отверстий,
- камеры первого (111) и второго (112) топливного газа находятся в соединении по текучей среде друг с другом посредством другого из первого (131) и второго (132) входных отверстий, и
- средство (140, 150, 160) для регулирования расходом топливного газа выполнено с возможностью регулирования порции потока топливного газа, протекающего от одной из камер первого и второго топливного газа к другой камере топливного газа через другое из первого и второго входных отверстий.
2. Узел горелки по п.1, в котором камера (112) второго топливного газа, по меньшей мере, частично, и предпочтительно полностью окружает камеру первого (111) топливного газа.
3. Узел горелки по п.1 или 2, в котором средство (120) для подачи потока топливного газа выполнено с возможностью подачи потока топливного газа к первому входному отверстию (131), при этом средство регулирования расхода топливного газа выполнено с возможностью регулирования порции потока топливного газа, протекающего от камеры первого (111) топливного газа в камеру второго (112) топливного газа через второе входное отверстие (132).
4. Узел горелки по п.1 или 2, в котором средство (120) для подачи потока топливного газа выполнено с возможностью подачи потока топливного газа ко второму входному отверстию (132), при этом средство регулирования расхода топливного газа выполнено с возможностью регулирования порции потока топливного газа, протекающего от камеры второго (112) топливного газа в камеру первого (111) топливного газа через первое входное отверстие (131).
5. Печь, содержащая узел горелки по любому из предшествующих пунктов.
6. Печь по п.5, которая предпочтительно является плавильной печью.
7. Способ сжигания топливного газа с окислителем, в котором используют узел горелки по любому из пп.1-4, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых осуществляют:
а) подачу потока окислителя;
b) впрыскивание потока окислителя, по меньшей мере, в один канал текучего окислителя для создания, по меньшей мере, одного потока впрыснутого окислителя;
c) подачу потока топливного газа к распределителю топливного газа;
d) регулирование расхода потока топливного газа к первому (131) и второму (132) входному отверстию;
e) впрыскивание потока топливного газа в два канала (100) топливного газа для создания, по меньшей мере, двух потоков впрыснутого топливного газа;
f) сжигание, по меньшей мере, одного потока впрыснутого окислителя и, по меньшей мере, двух потоков впрыснутого топливного газа в расположенной ниже по потоку зоне горения узла горелки, причем впрыснутый, по меньшей мере, один поток топливного газа и, по меньшей мере, два потока впрыснутого топливного газа пересекаются, в котором
- этап с) подачи потока топливного газа к распределителю (110) топливного газа содержит подачу потока топливного газа к одной из камер первого (111) и второго (112) топливного газа через входное отверстие камеры топливного газа, и
- этап d) регулирования расхода потока топливного газа к первому и второму входному отверстию включает в себя:
d1) регулирование расхода потока топливного газа к одной из камер первого и второго топливного газа через входное отверстие камеры топливного газа, и
d2) регулирование порции потока топливного газа, протекающего от одной из камер первого и второго топливного газа к другой камере топливного газа через входное отверстие другой камеры топливного газа.
8. Способ по п.7, в котором
на этапе с) подачи потока топливного газа к распределителю (110) топливного газа подают поток топливного газа к камере (111) первого топливного газа через входное отверстие упомянутой камеры топливного газа, и
на этапе d) регулирования расхода потока топливного газа к первому и второму входному отверстию осуществляют:
d1) регулирование расхода потока топливного газа к камере первого топливного газа через входное отверстие камеры первого топливного газа, и
d2) регулирование порции потока топливного газа, протекающего от камеры первого топливного газа к камере второго топливного газа через входное отверстие камеры второго топливного газа.
.
9 Способ по п.7, в котором
на этапе с) подачи потока топливного газа к распределителю (110) топливного газа подают поток топливного газа к камере (112) второго топливного газа через входное отверстие камеры второго топливного газа, и
на этапе d) регулирования расхода потока топливного газа к первому и второму входному отверстию осуществляют:
d1) регулирование расхода потока топливного газа к камере второго топливного газа через входное отверстие камеры второго топливного газа, и
d2) регулирование порции потока топливного газа, протекающего от камеры второго топливного газа к камере первого топливного газа через входное отверстие камеры первого топливного газа.
10. Способ по любому из пп.7-9, в котором поток окислителя состоит из окислителя, имеющего молярную концентрацию кислорода, по меньшей мере, 50%, предпочтительно, по меньшей мере, 80%, более предпочтительно, по меньшей мере, 90%.
11. Способ по любому из пп.7-9, в котором дополнительную струю окислителя впрыскивают через выходные отверстия или поблизости от выходных отверстий, по меньшей мере, двух каналов впрыскивания топлива, при этом дополнительные струи окислителя предпочтительно окружают, по меньшей мере, два потока впрыснутого топливного газа.
12. Способ по п.10, в котором дополнительную струю окислителя впрыскивают через выходные отверстия или поблизости от выходных отверстий, по меньшей мере, двух каналов впрыскивания топлива, при этом дополнительные струи окислителя предпочтительно окружают, по меньшей мере, два потока впрыснутого топливного газа.