Газовая горелка с низким содержанием оксидов азота и способ сжигания топливного газа

1. Газовая горелка для сжигания топливного газа, содержащая:
по меньшей мере одну газовую трубу (2) для подачи топливного газа в печь-котел,
первый цилиндр (19), окружающий указанную по меньшей мере одну газовую трубу (2) и ограничивающий проточный канал (3) для первичного воздуха вокруг указанной по меньшей мере одной газовой трубы (2) для подачи первичного воздуха в печь-котел, причем первый цилиндр (19) оканчивается у выпускного отверстия (21) проточного канала (3) для первичного воздуха,
второй цилиндр (20), который коаксиально окружает первый цилиндр (19) и вместе с первым цилиндром (19) образует кольцевой проточный канал (4) для вторичного воздуха для подачи вторичного воздуха в печь-котел, причем второй цилиндр (20) оканчивается у выпускного отверстия (22) проточного канала (4) для вторичного воздуха, и
третий цилиндр (23), который коаксиально окружает второй цилиндр (20), и вместе со вторым цилиндром (20) образует кольцевой проточный канал (9) для третичного воздуха для подачи третичного воздуха в печь-котел, причем третий цилиндр (23) оканчивается у выпускного отверстия (24) проточного канала (9) для третичного воздуха,
отличающаяся тем, что
первый цилиндр (19) имеет свободный конец (25) у выпускного отверстия (21) проточного канала (3) для первичного воздуха, и к этому свободному концу (25) присоединено кольцо (7) для стабилизации пламени таким образом, что указанное кольцо (7) окружает выпускное отверстие (21) проточного канала (3) для первичного воздуха и перекрывает часть выпускного отверстия (22) проточного канала (4) для вторичного воздуха,
при этом указанная по меньшей мере одна газовая труба (2) имеет нижний по потоку конец (14), который имеет первое выпускное отверстие (10) для подачи топливного газа в печь-котел из нижнего по потоку конца (14) указанной по меньшей мере одной газовой трубы (2) и второе выпускное отверстие (11) для подачи топливного газа в печь-котел в направлении от центральной оси первого цилиндра (19) и к кольцу (7) для стабилизации пламени.
2. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что первое выпускное отверстие (10) газовой трубы (2) выполнено с возможностью подачи от 80 до 95% топливного газа, а второе выпускное отверстие (11) газовой трубы (2) выполнено с возможностью подачи от 5 до 20% топливного газа.
3. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что указанная по меньшей мере одна газовая труба (2) имеет третье выпускное отверстие (12) для подачи топливного газа в печь-котел в направлении к центральной оси первого цилиндра (19) и от кольца (7) для стабилизации пламени.
4. Газовая горелка по п. 3, отличающаяся тем, что первое выпускное отверстие (10) газовой трубы (2) выполнено с возможностью подачи от 80 до 95% топливного газа, а второе (11) и третье (12) выпускные отверстия газовой трубы (2) вместе выполнены с возможностью подачи от 5 до 20% топливного газа.
5. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что скорость первичного воздуха в выпускном отверстии (21) проточного канала (3) для первичного воздуха может составлять от 5 до 25 м/с.
6. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что скорость вторичного воздуха в выпускном отверстии (22) проточного канала (4) для вторичного воздуха может составлять от 45 до 60 м/сек.
7. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что скорость третичного воздуха в выпускном отверстии (24) проточного канала (9) для третичного воздуха может составлять от 45 до 60 м/с.
8. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что указанное кольцо (7) для стабилизации пламени содержит кольцевую секцию (26), расширяющуюся в направлении от выпускного отверстия (21) проточного канала (3) для первичного воздуха.
9. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что газовая горелка содержит форсунку (13) для жидкого топлива для подачи жидкого топлива в печь-котел.
10. Газовая горелка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что газовая горелка содержит несколько газовых труб (2), расположенных по периферии вокруг центральной оси первого цилиндра (19).
11. Способ сжигания топливного газа в печи-котле, включающий этапы:
подачи топливного газа в печь-котел через по меньшей мере одну газовую трубу (2),
подачу первичного воздуха в печь-котел через проточный канал (3) для первичного воздуха вокруг указанной по меньшей мере одной газовой трубы (2) с помощью первого цилиндра (19), окружающего указанную по меньшей мере одну газовую трубу (2) и оканчивающегося у выпускного отверстия (21) проточного канала (3) для первичного воздуха,
подачу вторичного воздуха в печь-котел через кольцевой проточный канал (4) для вторичного воздуха, образованный первым цилиндром (19) и вторым цилиндром (20), коаксиально окружающим первый цилиндр (19) и оканчивающимся у выпускного отверстия (22) из проточного канала (4) для вторичного воздуха, и
подачу третичного воздуха в печь-котел через кольцевой проточный канал (9) для третичного воздуха, образованный вторым цилиндром (20) и третьим цилиндром (23), коаксиально окружающим второй цилиндр (20),
отличающийся тем, что он включает
формирование зоны рециркуляции ниже по потоку от выпускного отверстия (21) проточного канала (3) для первичного воздуха в непосредственной близости от этого отверстия путем обеспечения в указанном выпускном отверстии (21) кольца (7) для стабилизации пламени, прикрепленного к свободному концу (25) первого цилиндра (19) таким образом, что указанное кольцо (7) окружает выпускное отверстие (21) проточного канала (3) для первичного воздуха и перекрывает часть выпускного отверстия (22) проточного канала (4) для вторичного воздуха, и
подачу топливного газа в печь-котел через первое выпускное отверстие (10) газовой трубы (2) из нижнего по потоку конца (14) указанной по меньшей мере одной газовой трубы (2) и через второе выпускное отверстие (11) газовой трубы (2) в направлении от центральной оси первого цилиндра (19) к указанному кольцу (7).
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что через первое выпускное отверстие (10) газовой трубы (2) подают от 80 до 95% топливного газа, а через второе выпускное отверстие (11) газовой трубы (2) подают от 5 до 20% топливного газа.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что топливный газ подают в печь-котел через третье выпускное отверстие (12) газовой трубы (2) в направлении к центральной оси первого цилиндра (19) от указанного кольца (7).
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что через первое выпускное отверстие (10) газовой трубы (2) подают от 80 до 95% топливного газа, и через второе (11) и третье (12) выпускные отверстия газовой трубы (2) подают в общей сложности от 5 до 20% топливного газа.
15. Способ по п. 11, отличающийся тем, что скорость первичного воздуха в выпускном отверстии (21) проточного канала (3) для первичного воздуха составляет от 5 до 25 м/с.
16. Способ по п. 11, отличающийся тем, что скорость вторичного воздуха в выпускном отверстии (22) проточного канала (4) для вторичного воздуха составляет от 45 до 60 м/с.
17. Способ по п. 11, отличающийся тем, что скорость третичного воздуха в выпускном отверстии (24) проточного канала (9) для третичного воздуха составляет от 45 до 60 м/сек.
18. Способ по п. 11, отличающийся тем, что указанное кольцо (7) для стабилизации пламени содержит кольцевую секцию (26), расширяющуюся в направлении от выпускного отверстия (21) проточного канала (3) для первичного воздуха.
19. Способ по любому из пп. 11-18, отличающийся тем, что топливный газ подают в печь-котел через несколько газовых труб (2), расположенных по периферии вокруг центральной оси первого цилиндра (19).