[發明專利]在工業爐中進行燃燒的方法

有效

• 申請號: 201110334648.9
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN102444907A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: A·盧格內特;T·埃克曼
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: F23L7/00
• 分類號: F23L7/00;F23D14/00;F23D14/46;F23D14/60
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

1.在工業爐(200；300)中進行燃燒的方法，所述工業爐的內部由向下的頂棚燃燒器(203；303)的矩陣加熱，所述頂棚燃燒器在工業爐(200；300)頂部排列為至少兩排(205a，205b；305a，305b)，其中所述頂棚燃燒器(203；303)由燃料和第一氧化劑驅動以加熱爐(200；300)內部的材料(202；302)，其特征在于，至少一個噴槍(206；306)設置在爐(200；300)的側壁(201；301)上，氧含量為至少85重量％的第二氧化劑通過所述噴槍(206；306)以聲速或超聲速以射流(207；307)的形式供入爐(200；300)內部，所述第二氧化劑的射流(207；307)在材料(202；302)上方的水平面上在頂棚燃燒器(203；303)的兩個相鄰排(205a，205b；305a，305b)之間并基本平行于該兩個相鄰排流動，單位時間供入的第二氧化劑的量被平衡，使得通過第二氧化劑提供的氧占單位時間供入爐(200；300)內的氧總量的至少50重量％。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二氧化劑以至少1.5馬赫的速度供入。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二氧化劑具有至少95重量％的氧含量。

4.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，單位時間供入的第二氧化劑的量被平衡，使得通過第二氧化劑提供的氧占單位時間供入爐(200；300)內的氧總量的至少70重量％。

5.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，所述第一氧化劑為空氣。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述頂棚燃燒器(203；303)是常規的空氣冷卻的空氣燃燒器，其中，通過頂棚燃燒器(203；303)的空氣流被控制到頂棚燃燒器(203；303)可得到足夠冷卻的最低水平，并控制第二氧化劑的供入量使得在爐(200；300)內實現所需的整體化學計量平衡。

7.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，所述頂棚燃燒器(203；303)的矩陣包括至少3排，每排包括至少4個頂棚燃燒器。

8.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，所述噴槍(206；306)沿著材料(202；302)的上表面和爐(200；300)的內頂之間的爐壁(201；301)設置在一定高度上，其與材料(202；302)的上表面最高點的垂直距離為在材料(202；302)和爐(200；300)內頂之間的最小垂直距離的50％-60％。

9.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，爐(200)在平行于頂棚燃燒器(203)的排(205a，205b)的方向(T)上為至少8米寬，以及用于第二氧化劑的所述噴槍(208a，208b)設置為以所述高速從爐(200)相對兩側上相應的孔提供第二氧化劑，使得第二氧化劑的各射流(207)平行，但方向上彼此相反。

10.根據權利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，頂棚燃燒器(303)的矩陣包括至少3排，其中，在平行于頂棚燃燒器(303)的排(305a，305b)的方向上該爐(300)最多10米寬，以及用于第二氧化劑的噴槍(308a，308b)設置為以所述高速從爐(300)兩側上相應的孔提供第二氧化劑，使得第二氧化劑的射流(307)以彼此不同的相反方向沿頂棚燃燒器(303)的排供入各排之間的不同空間中，以及由于不同噴槍(308a，308b)彼此相反的取向而形成第二氧化劑的閉環循環。

11.根據前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，第二氧化劑射流的擴散角度為10°或更小。

12.提高效率和溫度均勻性以及減少現有工業爐(200；300)中形成的NO_x和CO₂的量的方法，所述工業爐包括常規的空氣驅動的頂棚燃燒器(203；303)的矩陣，其特征在于，在初始步驟后所述爐(200；300)根據前述權利要求之一來驅動，在所述初始步驟中，該爐中加入用于第二氧化劑的噴槍(206；306)。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，必要時在運行中將單位時間通過頂棚燃燒器(203；303)供入的燃料量與單位時間供入的氧總量進行化學計量平衡，從而增加工業爐(200；300)的最大加熱功率。