[發明專利]具有預燃燒室的燃燒器

有效

• 申請號: 202010428491.5
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN111550781B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: E·施羅德;A·克諾赫;K·克魯特;G·洛賈;M·豪瑟;S·李德克特;M·阿爾布雷西特
• 申請（專利權）人: KHD洪保德韋達克有限公司
• 主分類號: F23D14/22
• 分類號: F23D14/22;F23D14/60;F23N5/00;C04B7/43
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 徐達

本發明涉及用于氧濃度不足以支持完全燃燒的貧氧環境中的氣體燃燒器。根據本發明，燃燒器包括被供氣管(4)環狀圍繞的中央供氣管(7)，由此防止燃料在燃盡對設備有害的位置處延緩燃盡。

本申請是母案為中國發明專利申請201680017069.2的分案申請。

本發明涉及用于氧濃度不足以支持完全燃燒的貧氧環境中的氣體燃燒器。

為了產生水泥熟料，將由鈣質巖和硅質巖組成的混合物粉碎并進行熱處理，其中石灰在形式上除去二氧化碳(CO₂)并轉化為煅石灰(CaO)。在進一步的步驟中，作為形式除去CO₂的結果而脫酸的生料(由最初的非脫酸鈣質巖和在此時仍未改變的硅質巖組成)被加熱燒結，形成不同的硅酸鈣相。在將氣體用作燃料加熱產生水泥熟料的設備的煅燒爐的情況下，頻繁出現的問題是作為燃料的富甲烷氣體僅不完全燃燒，盡管燃燒室中大約800℃的點燃溫度已足夠高。這一方面可歸因于沿氣流方向連接于煅燒爐上游的旋轉爐的爐煙道氣氧濃度低于環境空氣。為了保持燃料完全燃燒以支持煅燒的可利用氧的絕對量必然是充足的，但是氧的濃度對可靠的燃燒來說是不足的。另一方面，這可歸因于煅燒爐中的熱粉末解離出二氧化碳(CO₂)而二氧化碳抑制燃燒過程。燒除煅燒爐中的富氣流因此最初在沿氣流方向位于煅燒爐下游的爐旋流器中頻繁進行，在此位置固相和氣相分離。然而，這種延緩的燃燒是不希望的，原因是其不必要地熱加載旋流器的浸漬管。另外，延緩的燃燒也降低設備的熱效率。最終，爐旋流器中增加的溫度能夠導致旋流器變得阻塞，其大幅度干擾設備運行并且能夠僅通過成本密集的設備關閉和清潔來逆轉。

因此本發明目的是提供克服預先所列缺點的燃燒器。

本發明所基于的目的通過燃燒器實現，其具有被供氣管環狀圍繞的中央供氣管。其它有利的實施方式公開于從屬于權利要求1的權利要求中。

根據本發明提供的是，一部分燃燒空氣已經直接隨燃料遞送至燃燒器的燃燒室中。在該情況下，供氣管的尺度使得在燃燒器本身中發生亞化學計量的燃燒。以該方式所阻止的是，燃燒器的行為不類似產生推力的噴嘴，其中很大量的燃燒能量釋放在燃燒室中，而是燃料作為亞化學計量燃燒的結果而被調節，使得在貧氧條件下、在二氧化碳和熱粉末存在下發生完全燃燒。在煅燒爐附近，存在使得完全燃燒能夠發生的充足的氧。然而，這種燒除實際上僅在此處描述的燃燒器中發生調理的情況下發生。在本發明范圍內假定的是，點燃燃料特別是富甲烷天然氣的活化能量最初需要在高溫存在下的高氧過量。

作為調理的結果，作為燃料實例的天然氣被部分氧化。根據對用本發明燃燒器的燃燒的監測，部分氧化的燃燒殘余物在煅燒爐條件下更容易地燃盡。因此沒有觀察到發生在爐旋流器中或煅燒爐直接下游的延緩燃燒。

在預調理之前，0.05至0.3的λ-值已經證實是有效的。在本發明燃燒器的優選實施方式中預計的是，提供控制裝置、優選節流閥形式，其通過調節供給的空氣流和燃料流將空氣/燃料比λ調節至0.05至0.3的值，其中所述控制裝置優選借助具有控制回路的調節機構經由在燃燒室中測得的溫度和/或經由光譜測得的氣體濃度來調節希望的λ-值。

在本發明的簡單形式中預計的是，可調節的節流閥限制向燃燒器中供給的空氣。節流閥的一次調節就導致持續而穩定的0.05至0.3的λ-值。根據本發明的又一實施方式預計的是，存在的調節機構不斷調節控制裝置，從而保持希望的0.05至0.3的穩定λ-值。在控制回路中，在過程當中測量燃燒室中的溫度和/或氣體組成經由光譜操作的λ-探針確定。為了保持所希望的0.05至0.3的λ-值，在所測溫度降低的情況下或在經由光譜操作的λ-探針測量的典型燃燒產物濃度降低的情況下則增加空氣供給，并且反之同理。還可能的是，使用所測溫度和經由光譜操作的λ-探針測量的氣體組成兩者、借助計算機模型來控制空氣供給。