EP1006314A1 - Système de combustion à combustible liquide - Google Patents

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EP1006314A1
EP1006314A1 EP99402832A EP99402832A EP1006314A1 EP 1006314 A1 EP1006314 A1 EP 1006314A1 EP 99402832 A EP99402832 A EP 99402832A EP 99402832 A EP99402832 A EP 99402832A EP 1006314 A1 EP1006314 A1 EP 1006314A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
flame
equivalent
combustion
liquid fuel
injector
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99402832A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Olivier Delabroy
Pierre Bodelin
Michael Joshi
Bernard Labegorre
François Lacas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP1006314A1 publication Critical patent/EP1006314A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/02—Casings; Linings; Walls characterised by the shape of the bricks or blocks used
    • F23M5/025—Casings; Linings; Walls characterised by the shape of the bricks or blocks used specially adapted for burner openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/002—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space spraying nozzle arranged within furnace openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2209/00—Safety arrangements
    • F23D2209/20—Flame lift-off / stability
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/00006—Liquid fuel burners using pure oxygen or O2-enriched air as oxidant

Definitions

  • the present invention relates to liquid fuel and oxidant combustion systems comprising from approximately 20% to 100% by volume of oxygen (air, air enriched with oxygen, industrially pure oxygen).
  • oxygen air, air enriched with oxygen, industrially pure oxygen.
  • flame stability is a prerequisite for operation.
  • the present invention makes it possible to define the geometry of the burners of this type to ensure the stability of the flame as well as a correct positioning of the flame generated by said burner.
  • the sprayer is generally placed in a workpiece (typically made of material refractory) in which an oxidizing gas flows. If there is nothing in theory to prevent the sprayer is set back from the outlet plan of the outlet, no one was able to present highlight any relationship between flame stability and the positioning of this injector in said opening.
  • stable flame is meant, according to the present invention, a flame whose position mean of its root does not vary significantly over time. This position will typically located in relation to the injector.
  • Liquid fuel sprayers fitted with a flame catch are described for example in US 4203719 ("disk-shapped baffle") and US 4836772, ("stabilizing ring”).
  • the necessary withdrawal of the end of the injector is determined by relative to the downstream end of the flue in the direction of gas flow, to obtain the stability and viable positioning of the flame, based on generic characteristics of the fuel, oxidizer, sprayer, quarry system.
  • a parameter of stability (S) and an attachment parameter (“A" '). These numbers correspond respectively to the ratio between a vaporization time and a mixing time and to the relationship between a chemical time and a mixing time.
  • an equivalent speed V equivalent is defined . representative of the average speed of the drop mist.
  • V spraying a spraying speed
  • This speed is the speed of the gas flow which ensures the spraying.
  • the internal sprayers have low spraying speeds (minimum 50 m / s) and the external sprayers have high spraying speeds (maximum 250 m / s).
  • a typical order of magnitude for mechanical sprayers is an equivalent speed 50 m / s.
  • V equivalent being defined either as the equivalent speed representative of the average speed of the mist of liquid fuel drops in the case of mechanical sprayers and being equal to 2.4 m / ( ⁇ d 2 ), or a speed equal to 0.5 times V spraying , in other cases.
  • ⁇ being defined as the overall percentage (volume) of oxygen in the gases at the outlet of the workman (1). In the case of stepped flame burners or separate injections, no counts, for the calculation of ⁇ , that gases feeding the primary zone of the flame or surrounding separate fuel injection.
  • the detached flame (cases 2 and 3) will stabilize at a certain distance from the injector. Yes this distance increases, the risks of blowing the flame also increase, putting causes the integrity of the installation.
  • parameter A In order to obtain during substantially all of the combustion a flame attached to the nose of the injector, parameter A will be kept at a value less than or equal to 1.
  • a combustion system with a coefficient A between 1 and Amax.
  • Figure 1 a vertical section of a system (opener / sprayer).
  • FIG. 1 represents both the case of an axysymmetric geometry and the case of a parallel-pipedopper / sprayer.
  • Four geometric lengths are defined intrinsically: d, L, D and D int .
  • the diameter "d” is measured at the outlet of the sprayer.
  • the length "L” is the distance between the injection plane of the sprayer (2) and the outlet plane of the outlet (1).
  • D int and D are respectively the characteristic distances at the inlet and outlet of the opening (diameter, for an axysymmetric geometry).
  • a combustible liquid injector diameter d 2.7mm
  • D downstream opening diameter
  • an "internal spraying" type device is used such as defined above.
  • the fluid spraying speed is 50m / s which gives a speed equivalent (as defined above) of 25m / s.
  • FIG. 2 represents two curves of variation of the coefficient S as a function of the parameter L / 10D, for two different values of the coefficient y (respectively 20% and 100%).
  • Example 1 All other conditions being equal to those of Example 1, a combustion system with injection of combustible liquid for external spraying with a liquid spraying speed equal to 250m / s, i.e. an equivalent speed (defined above) of around 125m / s.
  • the device described in the present example is particularly well suited to the use of oxygen from a device for adsorption of type VSA (Vacuum Swing Adsorption) whose purity can vary between approximately 88% oxygen up to 98% O2, the balance being mainly argon, with a little residual nitrogen.
  • VSA Vauum Swing Adsorption
  • Example 6 This example is carried out under the same conditions as example 2. In this example, it can be seen (FIG. 6) that the flame is never attached but that it remains in an acceptable zone with air enriched with oxygen ( more than about 30%).
  • Example 6

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Procédé de combustion à l'aide d'un combustible liquide et d'un comburant gazeux comportant de 20% à 100% vol. d'oxygène dans lequel le combustible est injecté à l'aide d'un injecteur (2) de hauteur interne d placé à l'intérieur d'un ouvreau (1) de hauteur interne D à son extrémité correspondant à l'éjection du mélange gazeux vers la zone de chauffage d'une charge est caractérisé en ce que l'on maintient un coefficient S = ((a1Véquivalent - a2L) / (a3d(2 - e<-L/10D>))) avec a1 = 2.5 · 10<-11>, a2 = 2 · 10<-9>, a3 = 0.00875γ + 0.525 à une valeur inférieure ou égale à 1 pendant sensiblement toute la durée de la combustion, de manière à assurer la stabilité de la flamme, L étant défini comme la distance entre l'extrémité de l'injecteur de combustible liquide et l'extrémité avale dans le sens d'écoulement des fluides de l'ouvreau (1), Véquivalent étant définie soit comme la vitesse équivalente représentative de la vitesse moyenne du brouillard de gouttes de combustible liquide dans le cas de pulvérisateurs mécaniques et étant égale à 2,4 m˙/(ρπd<2>), soit une vitesse égale à 0,5 fois Vpulvé risation, dans les autres cas. γ étant défini comme le pourcentage global (volumique) en oxygène des gaz à la sortie de l'ouvreau (1). <IMAGE>

Description

La présente invention concerne les systèmes de combustion à combustible liquide et à comburant comportant d'environ 20% jusqu'à 100% en volume d'oxygène (air, air enrichi en oxygène, oxygène industriellement pur). Dans ce type de brûleur, la stabilité de la flamme est une condition sine qua non de fonctionnement. La présente invention permet de définir la géométrie des brûleurs de ce type pour assurer la stabilité de la flamme ainsi qu'un positionnement correct de la flamme engendrée par ledit brûleur.
De nombreux procédés à haute-température (four à verre, four de réchauffage, four d'incinération, etc.) utilisent la combustion et en particulier la combustion à l'aide de combustibles liquides. Une des étapes clés dans la combustion de combustible liquide est la pulvérisation : le jet de liquide doit d'abord être transformé en gouttes qui vont se vaporiser puis brûler. Plusieurs moyens sont disponibles pour fabriquer ces gouttes. Un premier exemple est la pulvérisation mécanique dans l'air ambiant essentiellement constituée par l'impact du liquide sur un gaz au repos. Un autre exemple consiste à utiliser l'intervention d'un gaz de pulvérisation en mouvement, tel que l'air, l'oxygène, la vapeur, ou tout autre gaz disponible. Pour plus de détails sur les différentes catégories de pulvérisateur, on pourra se reporter à l'ouvrage de A. Lefebvre intitulé : "Atomization and Sprays ", 1989, publié chez Taylor & Francis, p. 136 et suivantes.
Le pulvérisateur est en général placé dans un ouvreau (typiquement en matériau réfractaire) dans lequel s'écoule un gaz comburant. Si rien ne s'oppose en théorie à ce que le pulvérisateur soit positionné en retrait du plan de sortie de l'ouvreau, personne n'a pu jusqu'à présent mettre en évidence une relation quelconque entre la stabilité de la flamme et le positionnement de cet injecteur dans ledit ouvreau.
Par flamme stable, on entend ,selon la présente invention, une flamme dont la position moyenne de sa racine ne varie pas sensiblement dans le temps. Cette position sera typiquement repérée par rapport à l'injecteur.
En combustion gazeuse, la stabilité de la flamme est gouvernée par les structures de recirculation formées à la frontière du jet gazeux (voir l'article de JE Broadwell, WJA Dahm et MG Mungal, "Blowout of turbulent diffusion flames" publié dans le 20th Symposium (International)on Combustion; par The Combustion Institute, pp 303-310, année 1984). La combustion qui a lieu au coeur de ces zones de recirculation va fournir l'énergie nécessaire à la stabilisation de la flamme.
On a constaté que le problème de la stabilité est plus délicat dans le cas d'une flamme à combustible liquide que dans le cas d'une flamme à combustible gazeux. En effet la vaporisation des gouttes va consommer de l'énergie. Cette énergie ne sera plus disponible pour entretenir la combustion et stabiliser la flamme. On a donc mis en évidence qu'il fallait tenir compte, pour ce type de flamme, d'un facteur supplémentaire pour la stabilité : les gouttes de petites tailles. En effet, celles-ci répondent à deux critères. D'abord elles ont la capacité de suivre l'écoulement gazeux. Il est alors possible de les piéger dans les zones de recirculation. Ensuite, elles s'évaporent rapidement et peuvent donc alimenter en combustible gazeux ces zones de recirculation et ainsi permettre l'accrochage de la flamme selon les mêmes mécanismes que pour les flammes gazeuses.
Un moyen de s'assurer de la stabilité d'une flamme est de créer des zones de recirculation additionnelles (différentes des zones de recirculation "naturellement" créées le long du jet). En combustion gazeuse, il est connu de US 5645413 de créer une recirculation interne, tandis qu'il est connu de US 4536152 et US 5791893 d'ajouter au brûleur un accroche flamme.
Les pulvérisateurs à combustible liquide munis d'un accroche flamme (ou stabilisateur) sont décrits par exemple dans US 4203719 ("disk-shapped baffle") et US 4836772, ("stabilizing ring").
Toutefois, l'utilisation de pièces accroche-flamme dans les flammes à l'air enrichi ou à l'oxygène pur est généralement impossible car la tenue en température de ce type de pièce dans ce type de flamme serait fortement compromise.
Selon l'invention, on détermine le retrait nécessaire de l'extrémité de l'injecteur par rapport à l'extrémité avale de l'ouvreau dans le sens de l'écoulement des gaz, pour obtenir la stabilité et un positionnement viable de la flamme, en fonction de caractéristiques génériques du système combustible, comburant, pulvérisateur, ouvreau.
D'une manière générale, on sait qu'il est possible d'analyser la stabilité d'une flamme diphasique (liquide et gaz) à l'aide de trois temps caractéristiques. Ces temps sont un temps chimique, un temps de vaporisation et un temps caractéristique du mélange. On peut trouver des définitions de ces termes dans l'article de D. Stepowski, A. Cessou et P. Goix ("Flame stabilization and OH fluorescence mapping of the combustion structures in the near field of a spray jet", Combustion and Flame, volume 99, page 516-522, année 1994).
Dans le cadre de la présente invention, deux paramètres sont définis, un paramètre de stabilité ("S") et un paramètre d'attachement ("A"'). Ces nombres correspondent respectivement au rapport entre un temps de vaporisation et un temps de mélange et au rapport entre un temps chimique et un temps de mélange.
Il existe deux grandes catégories de pulvérisateur à combustible liquide. Pour chacune de ces deux catégories, on définit une vitesse équivalente Véquivalent. représentative de la vitesse moyenne du brouillard de goutte.
Pour les pulvérisateurs dits assistés, il est possible d'associer une vitesse de pulvérisation, notée ci-après, Vpulvérisation . Cette vitesse est la vitesse de l'écoulement gazeux qui assure la pulvérisation. Typiquement, les pulvérisateurs internes ont des vitesses de pulvérisation faibles (mini 50 m/s) et les pulvérisateurs externes ont des vitesses de pulvérisation élevées (maxi 250 m/s). La vitesse équivalente est alors reliée à la vitesse de pulvérisation par la relation : V équivalent = 0.5 * V pulvérisation
Dans le cas des pulvérisateurs dits mécaniques, la vitesse équivalente du brouillard en fonction du diamètre "d" (défini Fig. 1) et du débit de liquide (noté m ˙, en kg/s ) est donné par la formule : Véquivalent = 2,4 m/(ρπd2)
Un ordre de grandeur typique pour les pulvérisateurs mécaniques est une vitesse équivalente de 50 m/s..
Il est possible d'introduire une composante tangentielle dans la vitesse d'injection du liquide ou dans la vitesse d'injection du gaz comburant ("swirl") ce qui tend à réduire la vitesse équivalente.
Selon l'invention, le procédé de combustion à l'aide d'un combustible liquide et d'un comburant gazeux comportant de 20% à 100% vol. d'oxygène dans lequel le combustible est injecté à l'aide d'un injecteur (2) de hauteur interne d placé à l'intérieur d'un ouvreau (1) de hauteur interne D à son extrémité correspondant à l'éjection du mélange gazeux vers la zone de chauffage d'une charge est caractérisé en ce que l'on maintient le coefficient S défini par la relation : S = a 1 Véquivalent - a 2 L a 3 d(2 - e -L/10D ) avec
  • a 1 = 2.5 · 10-11
  • a 2 = 2·10-9
  • a 3 = 0.00875γ + 0.525
    • à une valeur inférieure ou égale à 1 pendant sensiblement toute la durée de la combustion, de manière à assurer la stabilité de la flamme,
    L étant défini comme la distance entre l'extrémité de l'injecteur de combustible liquide et l'extrémité avale dans le sens d'écoulement des fluides de l'ouvreau (1),
       V équivalent étant définie soit comme la vitesse équivalente représentative de la vitesse moyenne du brouillard de gouttes de combustible liquide dans le cas de pulvérisateurs mécaniques et étant égale à 2,4 m/(ρπd2), soit une vitesse égale à 0,5 fois Vpulvérisation , dans les autres cas.
    γ étant défini comme le pourcentage global (volumique) en oxygène des gaz à la sortie de l'ouvreau (1). Dans le cas de brûleurs à flamme étagée ou injections séparées, on ne triendra compte, pour le calcul de γ, que des gaz alimentant la zone primaire de la flamme ou entourant l'injection séparée de combustible.
    De manière générale, une flamme stable peut être :
  • 1. attachée au nez de l'injecteur,
  • 2. détachée, mais stable dans l'ouvreau,
  • 3. détachée à l'extérieur de l'ouvreau
    • La flamme détachée (cas 2 et 3) va se stabiliser à une certaine distance de l'injecteur. Si cette distance augmente, les risques de souffler la flamme augmentent également, mettant en cause l'intégrité de l'installation.
    Le procédé selon l'invention, pour maintenir une flamme attachée au nez de l'injecteur ou détachée mais stable, sans risque que cette flamme soit soufflée est caractérisé en ce que le paramètre défini par la formule A = τ ·Véquivalent d (2 - e -L/10D )    avec τ = 4.56(4γ - 50)2 est inférieur à A max avec A max = 2. min(Din , D) d
    Afin d'obtenir pendant sensiblement toute la combustion une flamme attachée au nez de l'injecteur, on maintiendra le paramètre A à une valeur inférieur ou égale à 1.
    Dans le cas où la flamme est utilisée dans un environnement chaud, c'est à dire un four de température ≥ 1100°C environ, on pourra utiliser un système de combustion avec un coefficient A compris entre 1 et Amax.
    L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivant, donnés à titre non limitatif, conjointement avec les figures qui représentent :
    La figure 1, une coupe verticale d'un système (ouvreau/pulvérisateur).
    Les figures 2 à 7, différentes courbes définissant les zônes de stabilité du brûleur.
    Sur la figure 1, le pulvérisateur (2) est confiné dans l'ouvreau (1). La figure 1 représente aussi bien le cas d'une géométrie axysymétrique que le cas d'un ouvreau/pulvérisateur parallélepipédique. Quatre longueurs géométriques sont définies de manière intrinsèque : d, L, D et Dint. Le diamètre "d" est mesuré à la sortie du pulvérisateur. La longueur "L" est la distance qui sépare le plan d'injection du pulvérisateur (2) et le plan de sortie de l'ouvreau (1). Dint et D sont respectivement les distances caractéristiques en entrée et sortie d'ouvreau (diamètre, pour une géométrie axysymétrique).
    Exemple 1:
    On réalise un dispositif de combustion comportant un injecteur de liquide combustible de diamètre d=2,7mm, dans un ouvreau sensiblement cônique d'ouvrant dans le sens d'écoulement des fluides et ayant un diamètre d'ouverture avale D égale à 86mm. Pour injecter le liquide combustible, on utilise un dispositif de type "pulvérisation interne" tel que défini ci-avant. la vitesse de pulvérisation du fluide est de 50m/s ce qui donne une vitesse équivalent (telle que définie ci-avant) de 25m/s.
    La figure 2 représente deux courbes de variation du coefficient S en fonction du paramètre L/10D, pour deux valeurs différentes du coefficient y (respectivement 20% et 100%). Lorsqu'on fait varier la position de l'injecteur dans l'ouvreau, de telle manière que le rapport L/10D varie entre 0 et 0,6, le coefficient S conserve une valeur inférieure à 0,35 (γ=100%) et à 0,65 (γ=20%) respectivement et l'on vérifie en pratique la stabilité correspondante de la flamme.
    Exemple 2:
    Toutes conditions par ailleurs étant égales à celles de l'exemple 1, on réalise un système de combustion avec une injection de liquide combustible pour pulvérisation externe avec une vitesse de pulvérisation de liquide égale à 250m/s, soit une vitesse équivalente (définie ci-avant) d'environ 125m/s.
    On trace les courbes S=f (L/10D) (figure 3) pour γ=20% et γ=100% (comme précédemment) et l'on vérifie par l'expérience que la flamme n'est jamais stable par γ=20% et n'est stable qu'au delà d'une valeur L/10Dd'environ 0,55 pour γ=100%.
    Exemple 3:
    Dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, à l'aide d'un dispositif de pulvérisation mécanique et une vitesse équivalente de 50m/s, on obtient les résultats représentés sur la figure 4. Si pour γ= 100%, on ne remarque pas de problème de stabilité, par contre la flamme commence à devenir instable dès que L/10D est inférieur à 0,2.
    Exemple 4:
    Dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, on a fait varier le pourcentage en oxygène γ entre 20% et 100%vol.
    On constate (figure 5) que pour L/10D=0, la flamme reste attachée pour une valeur de y comprise entre 100% et environ 88% et pour une valeur de L/10D=1, jusqu'à une valeur d'environ 65% de γ. La flamme est détachée mais dans les limites acceptables de stabilité dans les deux cas.
    On constate cependant que le système de combustion avec L/10D=0 n'est pas acceptable s'il fonctionne avec de l'air. Le dispositif décrit dans le présent exemple est particulièrement bien adapté à l'utilisation d'oxygène provenant d'un appareil à adsorption du type VSA (Vacuum Swing Adsorption) dont la pureté peut varier entre environ 88% d'oxygène jusqu'à 98% O2, le complément étant essentiellement de l'argon, avec un peu d'azote résiduel.
    Exemple 5:
    Cet exemple est réalisé dans les mêmes conditions que l'exemple 2. Dans cet exemple, on constate (figure 6) que la flamme n'est jamais attachée mais qu'elle reste dans une zone acceptable avec de l'air enrichi en oxygène (plus de 30% environ). Exemple 6:
    Les conditions de réalisation de cet exemple sont similaires à celles de l'exemple 3 et les résultats sont représentés sur la figure 7.
    D'autres variantes appartiennent clairement à l'homme de métier. Ainsi, de préférence on évitera de positionner l'injecteur de liquide combustible trop en retrait par rapport à l'extrémité avale de l'ouvreau, de manière à éviter que le jet de fines goutellettes de combustible liquide viennent au contact direct de parois internes de l'ouvreau. De par la théorie des jets, on sait que l'angle du jet va être de l'ordre de 12° ce qui permet par simple calcul de préférer ainsi un rapport L/10D<0,6.

    Claims (4)

    1. Système de combustion à l'aide d'un combustible liquide et d'un comburant gazeux comportant de 20% à 100% vol. d'oxygène dans lequel le combustible est injecté à l'aide d'un injecteur (2) de hauteur interne d placé à l'intérieur d'un ouvreau (1) de hauteur interne D à son extrémité correspondant à l'éjection du mélange gazeux vers la zône de chauffage d'une charge, caractérisé en ce que l'on maintient le coefficient S défini par la relation: S = a 1 Véquivalent - a 2 L a 3 d(2 - e -L/10D ) avec
      a 1 = 2.5 · 10-11
      a 2 = 2·10-9
      a 3 = 0.00875γ + 0.525
      à une valeur inférieure ou égale à 1 pendant sensiblement toute la durée de la combustion, de manière à assurer la stabilité de la flamme,
      L étant défini comme la distance entre l'extrémité de l'injecteur de combustible liquide et l'extrémité avale dans le sens d'écoulement des fluides de l'ouvreau (1),
      V équivalent étant définie soit comme la vitesse équivalente représentative de la vitesse moyenne du brouillard de gouttes de combustible liquide dans le cas de pulvérisateurs mécaniques et étant égale à 2,4 m/(ρπd2), soit une vitesse égale à 0,5 fois Vpulvérisation, dans les autres cas.
      γ étant défini comme le pourcentage global (volumique) en oxygène des gaz à la sortie de l'ouvreau (1).
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre défini par la formule : A = τ ·Véquivalent d (2 - e -L/10D )    avec τ = 4.56(4γ - 50)2 est inférieur à A max avec A max = 2. min(Din , D) d
    3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que pour maintenir une flamme sensiblement attachée au nez de l'injecteur, on maintient A≤ 1.
    4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que 1 < A ≤ A max et en ce que la température du four est maintenue à une température ≥ 1100°C.
    EP99402832A 1998-11-30 1999-11-16 Système de combustion à combustible liquide Withdrawn EP1006314A1 (fr)

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    FR9815078 1998-11-30

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    EP (1) EP1006314A1 (fr)
    JP (1) JP2000171004A (fr)
    CN (1) CN1259636A (fr)
    FR (1) FR2786555B1 (fr)

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    FR2827198A1 (fr) * 2001-07-10 2003-01-17 Air Liquide Dispositif de pulverisation et procede de mise en oeuvre

    Families Citing this family (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US7500849B2 (en) * 2004-01-16 2009-03-10 Air Products And Chemicals, Inc. Emulsion atomizer nozzle, and burner, and method for oxy-fuel burner applications
    GB2449267A (en) * 2007-05-15 2008-11-19 Alstom Technology Ltd Cool diffusion flame combustion
    US20120003595A1 (en) * 2009-09-29 2012-01-05 Honeywell International Inc. High turn down low nox burner

    Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US5199866A (en) * 1992-03-30 1993-04-06 Air Products And Chemicals, Inc. Adjustable momentum self-cooled oxy/fuel burner for heating in high temperature environments
    EP0614044A2 (fr) * 1993-03-01 1994-09-07 Air Products And Chemicals, Inc. Procédé et dispositif pour l'atomisation et la vaporisation des combustibles liquides améliorés par le combustion
    US5490775A (en) * 1993-11-08 1996-02-13 Combustion Tec, Inc. Forward injection oxy-fuel burner
    WO1997006386A1 (fr) * 1995-08-09 1997-02-20 Combustion Tec, Inc. Dispositif et procede de combustion de combustible liquide et d'oxygene

    Family Cites Families (13)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US564413A (en) 1896-07-21 Window-blind awning
    US3836315A (en) 1971-10-14 1974-09-17 Pyronics Inc Burner apparatus for flame propagation control
    US3861858A (en) 1972-12-11 1975-01-21 Midland Ross Corp Throat mix burner
    DE2712856A1 (de) 1977-03-21 1978-09-28 Cary Dipl Ing Brandt Oelbrenneranordnung fuer heizungsanlagen
    US4536152A (en) 1983-04-04 1985-08-20 Asarco Incorporated High-velocity gas burners
    US4683541A (en) * 1985-03-13 1987-07-28 David Constant V Rotary fluidized bed combustion system
    US4851722A (en) * 1986-09-24 1989-07-25 Coal Tech Corp. Magnetohydrodynamic system and method
    US4836772A (en) 1988-05-05 1989-06-06 The Babcock & Wilcox Company Burner for coal, oil or gas firing
    US5449286A (en) 1993-06-22 1995-09-12 Praxair Technology, Inc. Controlled flame fuel jet combustion
    BR9502777A (pt) 1994-06-13 1996-04-23 Praxair Technology Inc Equipamento e processo para a atomização de combustível líquido
    FR2725017B1 (fr) * 1994-09-22 1996-12-13 Air Liquide Ouvreau pour oxybruleur, ensemble d'oxybruleur comportant un tel ouvreau et procede de mise en oeuvre d'un tel ensemble
    US5791893A (en) 1995-12-26 1998-08-11 Carrier Corporation Burner with ceramic insert
    US6123542A (en) 1998-11-03 2000-09-26 American Air Liquide Self-cooled oxygen-fuel burner for use in high-temperature and high-particulate furnaces

    Patent Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US5199866A (en) * 1992-03-30 1993-04-06 Air Products And Chemicals, Inc. Adjustable momentum self-cooled oxy/fuel burner for heating in high temperature environments
    EP0614044A2 (fr) * 1993-03-01 1994-09-07 Air Products And Chemicals, Inc. Procédé et dispositif pour l'atomisation et la vaporisation des combustibles liquides améliorés par le combustion
    US5490775A (en) * 1993-11-08 1996-02-13 Combustion Tec, Inc. Forward injection oxy-fuel burner
    WO1997006386A1 (fr) * 1995-08-09 1997-02-20 Combustion Tec, Inc. Dispositif et procede de combustion de combustible liquide et d'oxygene

    Non-Patent Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Title
    A LEFEBVRE: "Atomisation and sprays", 1898, TAYLOR & FRANCIS, XP002110039 *
    D STEPOWSKI ET AL.: "Flame stabilisation and OH fluorescence mapping of the combustion structure in the near field of a spray jet", COMBUSTION AND FLAME, vol. 99, 1994, XP002110037 *
    J E BROADWELL ET AL.: "Blowout of turbulent diffusion flames", 1984, 20TH SYMPOSIUM (INTERNATIONAL)ON COMBUSTIONTHE COMBUSTION INSTITUTE, PITTSBURG, XP002110038 *

    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    FR2827198A1 (fr) * 2001-07-10 2003-01-17 Air Liquide Dispositif de pulverisation et procede de mise en oeuvre
    WO2003006879A1 (fr) * 2001-07-10 2003-01-23 L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Dispositif de pulverisation et procede de mise en oeuvre

    Also Published As

    Publication number Publication date
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