[發明專利]用于使燃料燃燒的方法以及燃燒裝置

有效

• 申請號: 201610245936.X
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN107305009B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: N.舍普夫;S.格澤
• 申請（專利權）人: 賽科有限責任公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;F23L7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;宣力偉

本發明涉及一種用于使燃料在燃燒裝置中燃燒的方法和一種用于執行該方法的燃燒裝置，所述方法中，在形成燃燒用空氣混合流的情況下以至少為0.5的混合強度使惰性氣體與燃燒用空氣混合，將燃燒用空氣混合流成渦流地與燃料流混合，燃燒用空氣混合流與燃料流圍成35°至90°的角度并且燃燒用空氣混合流的脈沖流與燃料流的脈沖流成15：1至2：1的比例，其中，在絕熱的火焰穩定?和點火區中，在形成廢氣流的情況下將燃料流帶到與燃燒用空氣混合流燃燒，燃料在火焰穩定?和點火區中的停留時間不低于0.01秒，在與火焰穩定?和點火區局部分離的熱排放區中從廢氣流中提取熱，并且其中，在廢氣中氧含量為3%體積百分數的情況下實現廢氣流中小于30mgNO_x/m³的氮氧化物含量。

技術領域

本發明涉及一種用于使燃料與燃燒用空氣在燃燒裝置中燃燒的方法，其中，在第一步驟中在形成燃燒用空氣混合流的情況下以至少為0.5的混合強度使惰性氣體與燃燒用空氣混合，在第二步驟中，使燃燒用空氣混合流成渦流地與燃料流混合，其中，燃燒用空氣混合流與燃料流圍成從35°至90°的角度并且燃燒用空氣混合流的脈沖流與燃料流的脈沖流成15：1至2：1的比例，其中，在第三步驟中，在絕熱的或近似絕熱的火焰穩定-和點火區中，在形成廢氣流的情況下將燃料流帶到與燃燒用空氣混合流燃燒，其中，燃料在火焰穩定-和點火區中的停留時間不低于0.01秒，其中，在第四步驟中，在與火焰穩定-和點火區局部分離的熱排放區中從廢氣流中提取熱，并且其中，在氧含量在廢氣中為3%體積百分數時實現在廢氣流中小于30mgNOx/m³的氮氧化物含量。

發明內容

該方法致使在放慢的燃燒反應和更低的火焰溫度的情況下氣態的、液態的或固態的燃料在低氧分壓下在鍋爐或燃燒室中穩定地燃燒。由于反應速度、反應溫度和氧分壓是在產生氮氧化物時的主要影響因素，利用該方法可在燃燒時實現小于30mgNO_x/m³(在廢氣中O₂為3%體積百分數時)的氮氧化物排放。

該方法基于以下的結合：

1. 通過均勻地混入(部分的)惰性氣體減小燃燒用空氣中的氧分壓，

2. 使空氣和燃料高渦流地混合，以及

3. 通過使火焰穩定-和點火區與熱排放區局部地分離來穩定火焰源(Flammenwurzel)。

混合強度IM可計算成Im=1-√IS，其中，IS為分離強度：

方差σ²確定成物質量濃度在被考慮的橫截面的平均值周圍的分散寬度的度量：

n表示在橫截面(測量平面)上的測量面數量

V_Zelle,ges表示在橫截面上的測量面的總體積

V_Zelle,i表示在橫截面上的單個測量面的體積

c_i表示在各個單元中的物質量濃度

表示在橫截面中的物質量濃度的平均值

如下得到最大可實現的系統方差：

可設置成，使用廢氣流的一部分作為惰性氣體。

可使用氣態的、液態的或固態的燃料。

尤其地可設置成，在第二步驟之前或在第二步驟中使燃燒用空氣混合流成渦流。渦流可強地來使得在點火-和火焰穩定區的區域中形成內部的再循環區。