СПОСОБ СЖИГАНИЯ И УСТРОЙСТВО С ОПТИМИЗИРОВАННОЙ РЕКУПЕРАЦИЕЙ ЭНЕРГИИ

1. Способ сжигания в камере (100) сгорания топлива (32) с предварительно нагретым обогащенным кислородом окислителем (43) с генерацией тепла и горячих дымовых газов (11) внутри указанной камеры (100) сгорания, при этом в указанном способе:
горячие дымовые газы (11) выпускают из камеры (100) сгорания, причем указанные выпущенные дымовые газы (11) содержат остаточное тепло;
остаточное тепло извлекают с помощью нагрева вспомогательного газа (21) путем теплообмена с по меньшей мере частью выпущенных горячих дымовых газов (11) во вспомогательном теплообменнике (10) с получением горячего вспомогательного газа (22) и охлажденных дымовых газов (12);
по меньшей мере первую часть горячего вспомогательного газа вводят в главный обменник (40b), в котором обогащенный кислородом окислитель предварительно нагревают путем теплообмена с первым теплообменным газом (23), содержащим указанную по меньшей мере первую часть горячего вспомогательного газа, с получением предварительно нагретого окислителя (43) и охлажденного теплообменного газа (45); и
предварительно нагретый обогащенный кислородом окислитель подают в камеру сгорания для сжигания топлива;
отличающийся тем, что:
часть (13) выпущенных горячих дымовых газов (11) не вводят во вспомогательный обменник (10), а смешивают с указанной по меньшей мере первой частью горячего вспомогательного газа (22) до его введения в главный обменник (40b) для увеличения содержания тепловой энергии теплообменного газа (23).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательный газ (21) представляет собой преимущественно инертный газ, предпочтительно выбранный из пара, CO2 и смеси этих двух газов.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательный газ (21) выбирают из воздуха или смеси воздуха с преимущественно инертным газом.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что первый теплообменный газ (23) состоит из смеси горячего вспомогательного газа (22) и части (13) выпущенных горячих дымовых газов (11).
5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержание выпущенных горячих дымовых газов (11) первого теплообменного газа (23) менее или равно 30 об.% и предпочтительно менее или равно 20 об.%.
6. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что отношение по объему, с одной стороны, выпущенных горячих дымовых газов к, с другой стороны, первому горячему вспомогательному газу в теплообменном газе меньше или равно 45 об.% и предпочтительно меньше или равно 25 об.%.
7. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что камера (100) сгорания представляет собой плавильную камеру, камеру для рафинирования, камеру для плавления/рафинирования или камеру сгорания котла.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что камера (100) сгорания представляет собой камеру для варки стекла, камеру для рафинирования стекла или камеру для варки/рафинирования стекла.
9. Способ сжигания в камере сгорания топлива с предварительно нагретым обогащенным кислородом окислителем (43) с генерацией тепла и горячих дымовых газов (11) внутри указанной камеры сгорания, при этом в указанном способе:
горячие дымовые газы выпускают из камеры (100) сгорания, причем указанные выпущенные дымовые газы (11) содержат остаточное тепло;
остаточное тепло извлекают с помощью нагрева вспомогательного газа (21) путем теплообмена с по меньшей мере частью выпущенных горячих дымовых газов (11) во вспомогательном теплообменнике (10) с получением горячего вспомогательного газа (22) и охлажденных дымовых газов (12);
по меньшей мере первую часть горячего вспомогательного газа (22) вводят в главный обменник (40b), в котором обогащенный кислородом окислитель (42) предварительно нагревают путем теплообмена с первым теплообменным газом (23), содержащим указанную по меньшей мере первую часть горячего вспомогательного газа (22); и
предварительно нагретый обогащенный кислородом окислитель (43) подают в камеру (100) сгорания для сжигания топлива (32);
отличающийся тем, что включает:
первый режим работы, в котором теплообменный газ (23) не содержит выпущенных горячих дымовых газов (13), и
второй режим работы, соответствующий способу по любому из пп. 1-8.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в первом режиме работы теплообменный газ (23) состоит из горячего вспомогательного газа (22).
11. Устройство, содержащее камеру (100) сгорания, первый теплообменник (10), называемый вспомогательным обменником, и второй теплообменник (40b), называемый главным обменником,
при этом камера (100) сгорания снабжена инжекторами для инжекции топлива (32) и для инжекции окислителя (43) в камеру (100) сгорания и выпускным отверстием для дымовых газов (300);
вспомогательный обменник (10) содержит, с одной стороны, впускное отверстие для горячих дымовых газов (11) и выпускное отверстие для охлажденных дымовых газов (12) и, с другой стороны, впускное отверстие для вспомогательного газа (21), подлежащего нагреву, и выпускное отверстие для горячего вспомогательного газа (22), причем выпускное отверстие для горячих дымовых газов (300) камеры (100) сгорания связано по текучей среде с впускным отверстием для горячих дымовых газов (11) вспомогательного обменника (10);
главный обменник (40b) содержит, с одной стороны, впускное отверстие для горячего теплообменного газа (23) и выпускное отверстие для охлажденного теплообменного газа (45) и, с другой стороны, впускное отверстие для окислителя (42), подлежащего предварительному нагреву, и выпускное отверстие для предварительно нагретого окислителя (43), причем выпускное отверстие для горячего вспомогательного газа (22) вспомогательного обменника (10) связано по текучей среде с впускным отверстием для горячего теплообменного газа (23) главного обменника (40b), выпускное отверстие для предварительно нагретого окислителя связано по текучей среде по меньшей мере с одним из инжекторов камеры (100) сгорания;
отличающееся тем, что указанное устройство также содержит трубопровод, имеющий возможность соединения по текучей среде выпускного отверстия для горячих дымовых газов с впускным отверстием для теплообменного газа главного обменника (40b) параллельно со вспомогательным обменником (10), так чтобы делать возможным поток контролируемой части горячих дымовых газов (11), приходящих из выпускного отверстия для дымовых газов (300), к впускному отверстию для горячего теплообменного газа (23) главного обменника (40b).
12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что инжекторы для инжекции топлива (32) и окислителя (43) встроены в горелки (200) и/или инжекционные фурмы.
13. Устройство по п. 11 или 12, отличающееся тем, что камера (100) сгорания представляет собой плавильную камеру, камеру для рафинирования, камеру для плавления/рафинирования или камеру сгорания котла, предпочтительно камеру для варки стекла, камеру для рафинирования стекла или камеру для варки/рафинирования стекла.
14. Способ модификации устройства, содержащего камеру (100) сгорания, первый теплообменник (10), называемый вспомогательным обменником, и второй теплообменник (40b), называемый главным обменником,
при этом камера (100) сгорания снабжена инжекторами для инжекции топлива (32) и для инжекции окислителя (43) в камеру (100) сгорания и выпускным отверстием для дымовых газов (300);
вспомогательный обменник (10) содержит, с одной стороны, впускное отверстие для горячих дымовых газов (11) и выпускное отверстие для охлажденных дымовых газов (12) и, с другой стороны, впускное отверстие для вспомогательного газа (21), подлежащего нагреву, и выпускное отверстие для горячего вспомогательного газа (22), причем выпускное отверстие для горячих дымовых газов (300) камеры (100) сгорания связано по текучей среде с впускным отверстием для горячих дымовых газов (11) вспомогательного обменника (10);
главный обменник (40b) содержит, с одной стороны, впускное отверстие для горячего теплообменного газа (23) и выпускное отверстие для охлажденного теплообменного газа (45) и, с другой стороны, впускное отверстие для окислителя (42), подлежащего предварительному нагреву, и выпускное отверстие для предварительно нагретого окислителя (43), причем выпускное отверстие для горячего вспомогательного газа (22) вспомогательного обменника (10) связано по текучей среде с впускным отверстием для горячего теплообменного газа (23) главного обменника, выпускное отверстие для предварительно нагретого окислителя связано по текучей среде по меньшей мере с одним из инжекторов камеры (100) сгорания;
при этом способ отличается тем, что к указанному устройству добавлен трубопровод, имеющий возможность соединения по текучей среде выпускного отверстия для горячих дымовых газов (300) с впускным отверстием для теплообменного газа (23) главного обменника (40b) параллельно со вспомогательным обменником, так чтобы делать возможным поток контролируемой части горячих дымовых газов (11), приходящих из выпускного отверстия для дымовых газов (300), к впускному отверстию для горячего теплообменного газа (23) главного обменника (40b).
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что камера (100) сгорания представляет собой плавильную камеру, камеру для рафинирования, камеру для плавления/рафинирования или камеру сгорания котла, предпочтительно камеру для варки стекла, камеру для рафинирования стекла или камеру для варки/рафинирования стекла.