[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

技術領域

本發明涉及在工業爐中進行燃燒的方法。

更具體地說，本發明涉及由大量的向下的頂棚燃燒器(roof?burner)矩陣來加熱工業爐的操作方法，例如，所謂的“無光焰”式，其產生經常旋轉的平板形火焰。通常，這樣的裝置在爐空間中具有所希望的良好的熱均勻性。

背景技術

由于爐內被加熱材料由于過熱而存在其表面被損壞的高風險，這種頂棚燃燒器工作時通常用空氣作為氧化劑。

這種加熱的問題是，所提供的空氣中含有大量的氮氣惰性物，這導致能源效率下降，并因此增加CO₂排放。

為了提高能源效率，每個單獨的頂棚燃燒器可被設計為再生燃燒器。而另一方面，這是一項重大的投資。

另一個問題是在用這種頂棚燃燒器矩陣加熱過程中產生較高濃度的NO_X。

此外，希望能夠增加帶有頂棚燃燒器矩陣的現有爐的最大容量，而同時不存在由此出現在爐空間的不可接受的溫度梯度。

本發明解決了上述問題。

發明內容

因此，本發明涉及在工業爐中進行燃燒的方法，所述工業爐的內部由向下的頂棚燃燒器的矩陣加熱，所述頂棚燃燒器在工業爐的頂部排列為至少兩排，其中頂棚燃燒器由燃料和第一氧化劑驅動以加熱爐內的材料，其特征在于，在爐的側壁設置至少一個噴槍，氧含量為至少85重量％的第二氧化劑以聲速或超聲速通過噴槍以射流的形式供入爐內部，第二氧化劑的射流在材料上方的水平面上在頂棚燃燒器的兩個相鄰排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供入的氧占單位時間供入爐內的氧總量的至少50重量％。

附圖說明

下面參考本發明的優選實施方案和附圖詳細描述本發明，其中：

圖1是傳統工業爐的一部分的俯視剖視圖；

圖2是圖1所示傳統工業爐的一部分的側視剖視圖；

圖3是應用根據本發明的第一優選實施方案的方法的工業爐的一部分的俯視剖視圖；

圖4是從圖3所示工業爐的一部分的一側看到的剖視圖；

圖5是應用根據本發明的第二優選實施方案的方法的工業爐的一部分的俯視剖視圖。

具體實施方式

如圖1工業爐100的部分的俯視剖視圖中所示，在爐100相對的側壁101之間，材料102，在圖1中以金屬板進行舉例說明，在加熱下以L方向的延伸方向傳送。圖2顯示了工業爐100相同的部分，但是從側面看的橫截面。圖1和2對于相同部分用相同的標記。

根據優選的實施方案，圖1所示的爐部分是工業爐100中數個爐區中的一個，在所示區域中在整個金屬材料102表面上盡可能均勻地加熱是目標。為了實現這種均勻加熱，向下的頂棚燃燒器103的矩陣設置在所加熱材料102的上方，其火焰方向向下。

優選的是，頂棚燃燒器是所謂的“無光焰”式，即，它們產生大擴散角度的平板形火焰，這使得材料102表面過熱的風險降低，以及材料102上表面上方的空間溫度均勻性變高。

頂棚燃燒器103用固體、液體或氣體燃料如天然氣；以及氧化劑來驅動。所述氧化劑可以是空氣或其它含氧量最多30體積％的氧化劑。

優選的是，頂棚燃燒器103安裝在爐100的頂部，并且所述頂部和材料102之間的垂直距離為1-3米，優選1-2米。

根據本發明，頂棚燃燒器103排列為在垂直方向T延伸的至少兩排，所述垂直方向是適當地垂直于延伸方向L。在圖1和2中，顯示了示例性的兩排105a、105b。兩個這樣相鄰設置的頂棚燃燒器的排105a、105b之間的距離優選為1-3米。

這種加熱使得在材料102上表面上均勻加熱，但具有最開始所提到的缺點。

圖3和圖4以與圖1和2相對應的方式，顯示了根據本發明的工業爐200的俯視剖視圖和側視剖視圖，并使用共用的附圖標記。爐200具有側壁201，并與延伸方向L相關聯，材料202沿該方向傳送通過爐200，同時被具有火焰204的常規頂棚燃燒器203的矩陣加熱，燃燒器203為上述圖1和圖2所示類型，并在垂直方向T排列為至少兩排205a、205b，該垂直方向為適當地垂直于延伸方向L。上述在燃燒器排205a、205b之間的距離以及材料202與頂部之間的距離對于圖3-5所示的實施方案也是有效的。