ES2857716T3 - Dispositivo de mezcla y cabezal de quemador para un quemador con emisión reducida de NOx - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de mezcla (10) para un quemador (16) con producción reducida de NOx, que comprende: un primer dispositivo de mezcla (18) dispuesto centralmente para la generación de una primera mezcla de aire y combustible para una zona de llama primaria (120), en el que el primer dispositivo de mezcla (18) presenta al menos una primera boquilla de combustible (38) y una placa deflectora (40), un segundo dispositivo de mezcla (20) para la generación de una segunda mezcla de combustible y aire para una zona de llama secundaria (122) que rodea a la zona de llama primaria (120), teniendo el segundo dispositivo de mezcla (20) varias segundas boquillas de combustible (70), caracterizado por un dispositivo de generación de aire de bloqueo (24) para generar una corriente de aire de bloqueo en una zona de aire de bloqueo (126) que rodea a la zona de llama primaria (120) del primer dispositivo de mezcla (18) dispuesta aguas abajo de la placa deflectora (40), en el que el segundo dispositivo de mezcla (20) está diseñado para el suministro de la segunda mezcla de aire y combustible a la zona de llama secundaria (122) que rodea a la zona de aire de bloqueo (126), y por un tercer dispositivo de mezcla (22) para premezclar y crear turbulencia en una tercera mezcla de aire y combustible y para el suministro de la tercera mezcla de aire y combustible premezclada y turbulenta a una zona de llama turbulenta (124) que está dispuesta entre la zona de aire de bloqueo (126) y la zona de llama secundaria (122).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de mezcla y cabezal de quemador para un quemador con emisión reducida de NOx
La invención se refiere a un dispositivo de mezcla para un quemador con emisión reducida de NOx que comprende: un primer dispositivo de mezcla dispuesto centralmente para suministrar una primera mezcla de aire y combustible a una zona de llama primaria, presentando el primer dispositivo de mezcla al menos una primera boquilla de combustible y una placa deflectora, y un segundo dispositivo de mezcla para suministrar una segunda mezcla de aire y combustible a una zona de llama secundaria que rodea a la zona de llama primaria, en el que el segundo dispositivo de mezcla tiene varias segundas boquillas de combustible. La invención se refiere además a un cabezal de quemador provisto de tal dispositivo de mezcla, así como a un quemador provisto de tal cabezal de quemador. La invención se refiere además a un procedimiento de combustión que puede llevarse a cabo con tal dispositivo de mezcla, tal cabezal de quemador, así como tal quemador.
Tal dispositivo de mezcla, tal cabezal de quemador y tal quemador, así como los procedimientos de combustión que se pueden llevar a cabo con ellos, son conocidos por las siguientes referencias bibliográficas del estado de la técnica:
D1 EP 0913631 A2,
D2 Folleto de empresa "Weishaupt WKGL70 dual fuel burner version 3LN (Low Nox) multiflam®'', Weishaupt Corporation, Mississauga, publicación n.083204616, marzo de 2004,
D3 Folleto de empresa “Weishaupt monarch® WM-GL10 multiflam®”, publicación n.083192001, marzo de 2009, y
D4 Folleto de empresa "Weishaupt Produkt Information über Ol-, Gas-und Zweistoffbrenner”, publicación n° 83211401, noviembre de 2015
Otros dispositivos de mezcla, cabezales de quemador provistos de ellos, así como quemadores provistos de estos, son conocidos por las siguientes referencias bibliográficas del estado de la técnica.
D5 DE 102007009922 A1
D6 DE 195 19696 A1
D7 DE 41 18261 A1
De ellos, el documento D7 da a conocer un quemador de gas con aire soplado para una caldera de calefacción para la combustión en particular de combustibles líquidos con reconducción de gas de escape de la cámara de combustión equipada con el quemador, en el que una mezcla de aire y combustible es alimentada a una zona central y es influida por una placa deflectora y de turbulencia de aire y el gas de escape es conducido con forma anular por fuera y en parte también por dentro en la placa deflectora y de turbulencia de aire.
El documento D6 da a conocer un dispositivo de mezcla para quemadores de instalaciones de combustión pequeñas en las que el agujero central de una placa deflectora es recubierto por una placa de dosificación paralela y distanciada dispuesta por el lado de afluencia. En este caso se usa un gas de combustión que recircula para rodear la llama con una cubierta de gas de combustión.
El documento D5 da a conocer un cabezal de quemador y un quemador con varios dispositivos de mezcla y varias boquillas de combustible, así como una placa deflectora para la generación de una llama hueca con formación de un flujo de aire turbulento.
Por los documentos D1 a D4 son conocidos quemadores con cabezales de quemador y un dispositivo de mezcla alojado en su interior, que presentan un primer dispositivo de mezcla para suministrar a una llama primaria central una primera mezcla de aire y combustible y un segundo dispositivo de mezcla para suministrar a una llama secundaria una segunda mezcla de aire y combustible y permitir una combustión con una producción de óxido de nitrógeno particularmente baja. Para más detalles sobre el principio de funcionamiento y la estructura de los quemadores y cabezales de quemadores conocidos, se hace referencia expresa a las publicaciones D1 a D3 mencionadas anteriormente. En particular es generada una llama primaria central con el apoyo de una placa deflectora, de modo que una gran parte de la potencia del quemador es proporcionada a través de una llama secundaria exterior. La llama primaria estabiliza la combustión, mientras que a través de la llama secundaria se permite una reconducción de gases de escape dentro de la cámara de combustión.
Partiendo de este estado de la técnica, la invención se ha propuesto el objeto de posibilitar una combustión con una producción de óxido de nitrógeno aún menor, incluso en caso de potencias de quemador particularmente altas.
Para conseguir este objeto, la invención proporciona un dispositivo de mezcla según la reivindicación 1, así como un procedimiento según la reivindicación de procedimiento subordinada. La invención proporciona además un cabezal
de quemador provisto de un dispositivo de mezcla de este tipo, así como un quemador provisto de este de acuerdo con las otras reivindicaciones dependientes.
Realizaciones ventajosas son el contenido de las reivindicaciones subordinadas.
Según un aspecto, la invención proporciona un dispositivo de mezcla para un quemador con producción reducida de NOx que comprende: un primer dispositivo de mezcla dispuesto centralmente para la generación de una primera mezcla de aire y combustible para una zona de llama primaria, presentando el primer dispositivo de mezcla al menos una primera boquilla de combustible y una placa deflectora, un segundo dispositivo de mezcla para la generación de una segunda mezcla de aire y combustible para una zona de llama secundaria que rodea a la zona de llama primaria (120), teniendo el segundo dispositivo de mezcla varias segundas boquillas de combustible, un dispositivo de generación de aire de bloqueo para la generación de una corriente de aire de bloqueo en una zona de aire de bloqueo que rodea a la zona de llama primaria del primer dispositivo de mezcla dispuesta aguas abajo de la placa deflectora, en el que el segundo dispositivo de mezcla está diseñado para suministrar la segunda mezcla de aire y combustible a la zona de llama secundaria que rodea a la zona de aire de bloqueo, y un tercer dispositivo de mezcla para premezclar y crear turbulencia en una tercera mezcla de aire y combustible y para suministrar la tercera mezcla de aire y combustible premezclada y turbulenta a una zona de llama turbulenta que está dispuesta entre la zona de aire de bloqueo y la zona de llama secundaria.
La placa deflectora puede ser una parte separada o una zona de un cuerpo mayor o una estructura.
Preferiblemente en la vista en planta desde arriba en la dirección opuesta a la de flujo de aire que reina durante el funcionamiento del dispositivo de mezcla, que preferiblemente fluye en esencia en una dirección axial de un tubo de quemador de un cabezal de quemador, está prevista una disposición con forma anular de los dispositivos de mezcla, en la que el primer dispositivo de mezcla está previsto en el centro, el segundo dispositivo de mezcla en el exterior y el tercer dispositivo de mezcla entremedias. El dispositivo de generación de aire de bloqueo está dispuesto preferiblemente entre el primer y el tercer dispositivo de mezcla. Esta disposición preferida se refiere a la disposición vista en la dirección radial, en la dirección axial los dispositivos pueden estar desplazados entre sí.
Es preferible que el tercer dispositivo de mezcla esté dispuesto, en particular radialmente, entre el dispositivo de generación de aire de bloqueo y el segundo dispositivo de mezcla y tenga un generador de turbulencia, así como al menos una tercera boquilla de combustible que esté dispuesta aguas arriba del generador de turbulencia en una zona de premezcla, a través de la cual fluye una corriente de aire hacia el generador de turbulencia para premezclar combustible de la tercera boquilla de combustible con la corriente de aire antes de la generación de turbulencia.
Es preferible que esté prevista una estructura de placa deflectora que, vista desde un centro del dispositivo de mezcla (10) hacia fuera, presenta en este orden:
a) la placa deflectora con al menos una abertura para la primera boquilla de combustible,
b) un canal de aire de bloqueo para generar la corriente de aire de bloqueo;
c) el generador de turbulencia y
d) un dispositivo de guía para limitar un espacio de aire exterior para el segundo dispositivo de mezcla.
El canal de aire de bloqueo está provisto preferiblemente de al menos una primera pared de separación para separar la corriente de aire de bloqueo de la zona de llama primaria.
El canal de aire de bloqueo está provisto preferiblemente de una segunda pared de separación para separar la corriente de aire de bloqueo de la salida del generador de turbulencia.
Es preferible que la placa deflectora para la generación de una turbulencia esté realizada en la zona de llama primaria. Por tanto, en el centro puede estar previsto un primer dispositivo de generación de turbulencia del primer dispositivo de mezcla para la zona de llama primaria que, preferiblemente con el dispositivo de generación de aire de bloqueo entremedias, está rodeado por un segundo dispositivo de generación de turbulencia para el tercer dispositivo de mezcla.
La placa deflectora proporciona preferiblemente una resistencia del aire (sustancialmente) mayor que el generador de turbulencia y/o el espacio de aire exterior.
Es preferible que esté previsto un dispositivo de ajuste para aumentar o reducir un espacio de aire, estando realizado el dispositivo de ajuste para modificar el tamaño del espacio de aire en función de un estado de funcionamiento de carga.
El dispositivo de ajuste está configurado preferiblemente para ajustar la posición axial de al menos una parte del primer dispositivo de mezcla y/o del dispositivo de generación de aire de bloqueo y/o del generador de turbulencia y/o de un dispositivo de guía de aire.
Una realización preferida de la invención se refiere a un dispositivo de mezcla para un quemador con generación reducida de NOx que comprende: un primer dispositivo de mezcla dispuesto centralmente para la generación de una primera mezcla de aire y combustible para una zona de llama primaria, presentando el primer dispositivo de mezcla al menos una primera boquilla de combustible y una placa deflectora, un segundo dispositivo de mezcla para la generación de una segunda mezcla de aire y combustible para una zona de llama secundaria, que rodea a la zona de llama primaria preferiblemente con forma de anillo, teniendo el segundo dispositivo de mezcla varias segundas boquillas de combustible, un dispositivo de generación de aire de bloqueo para la generación de una corriente de aire de bloqueo en una zona de corriente de aire de bloqueo, que rodea preferiblemente con forma de anillo a la zona de llama primaria del primer dispositivo de mezcla, que está dispuesta aguas abajo de la placa deflectora, estando realizado el segundo dispositivo de mezcla para suministrar la segunda mezcla de aire y combustible a la zona de llama secundaria que rodea a la zona de aire de bloqueo preferiblemente con forma anular y en la que el segundo dispositivo de mezcla está dispuesto preferiblemente con forma anular alrededor del dispositivo de generación de aire de bloqueo y un tercer dispositivo de mezcla que está dispuesto radialmente entre el dispositivo de generación de aire de bloqueo y el segundo dispositivo de mezcla y presenta un generador de turbulencia, así como al menos una tercera boquilla de combustible que está dispuesta aguas arriba del generador de turbulencia en una zona de premezcla, a través de la cual fluye una corriente de aire de turbulencia hacia el generador de turbulencia para premezclar el combustible de la tercera boquilla de combustible con la corriente de aire turbulento antes de la generación de la turbulencia.
Una realización preferida del dispositivo de mezcla comprende un dispositivo de suministro de combustible para suministrar combustible al primer, segundo y tercer dispositivo de mezcla, siendo controlable la alimentación de combustible de tal manera que se puede modificar la relación de cantidades del combustible suministradas al segundo y tercer dispositivo de mezcla.
Una realización preferida del dispositivo de mezcla comprende un control de suministro de combustible para el control del dispositivo de suministro de combustible, de modo que el control de suministro de combustible está diseñado de tal manera que la alimentación de combustible al tercer dispositivo de mezcla se limita o cierra en un funcionamiento de carga parcial y se abre en un funcionamiento de carga completa.
Es preferible que el dispositivo de suministro de combustible tenga una válvula de control para modificar una sección transversal de flujo de una línea de suministro de combustible de la al menos una tercera boquilla de combustible.
Es preferible que esté previsto un dispositivo de ajuste para modificar la posición axial de al menos una parte del primer dispositivo de mezcla y/o del dispositivo de generación de aire de bloqueo, que esté diseñado para cambiar la posición axial en función de un estado de funcionamiento de carga.
Es preferible que la válvula de control esté acoplada al dispositivo de ajuste.
Es preferible que el dispositivo de generación de aire de bloqueo tenga un cuerpo anular con un canal anular para el aire de bloqueo.
Es preferible que el canal anular esté realizado en un cuerpo anular de placa deflectora que forma la placa deflectora y el cuerpo anular.
Es preferible que el generador de turbulencia presente un anillo de generación de turbulencia dispuesto en torno al canal anular con una disposición en forma de anillo de palas generadoras de turbulencia.
Es preferible que el anillo de generación de turbulencia esté realizado en el cuerpo anular.
Según otro aspecto, la invención proporciona un cabezal de quemador para un quemador con generación reducida de NOx que comprende un tubo de quemador y un dispositivo de mezcla dispuesto en el tubo de quemador según una de las realizaciones explicadas anteriormente.
Es preferible que el espacio de aire exterior para suministrar la segunda mezcla de aire y combustible al segundo dispositivo de mezcla esté limitado en el exterior por una zona de tubo de quemador.
Según otro aspecto, la invención proporciona un quemador con un dispositivo de mezcla según una de las realizaciones explicadas anteriormente y/o un cabezal de quemador como se explicó anteriormente.
Según otro aspecto, la invención proporciona un procedimiento para la combustión de un combustible con generación reducida de NOx que comprende: generar una llama primaria central en una zona de llama primaria central por medio de una primera boquilla de combustible central y una placa deflectora; generar una llama secundaria en una zona de llama secundaria exterior que rodea a la zona de llama primaria preferiblemente en forma de anillo, generar una corriente de aire de bloqueo que rodea a la zona de llama primaria, preferiblemente en forma de anillo, entre la zona de llama primaria y la zona de llama secundaria, y premezclar combustible y aire en una zona de premezcla, crear turbulencia en la mezcla de aire y combustible premezclada y suministrar la mezcla de aire y combustible premezclada turbulenta a una zona de aire de turbulencia que está dispuesta entre la corriente de aire de bloqueo que rodea la zona de llama primaria y la zona de llama secundaria.
El procedimiento se lleva a cabo preferiblemente con un dispositivo de mezcla de acuerdo con una de las realizaciones explicadas anteriormente, un cabezal de quemador o un quemador de acuerdo con una de las realizaciones explicadas anteriormente.
Otras realizaciones ventajosas de la invención resultan por combinación de una o varias de las realizaciones antes mencionadas con características de los documentos D1, D2, D3 y D4.
Un ejemplo de realización se explica en detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. En ellos muestran:
Fig. 1: una representación en sección transversal centrada a través de una forma de realización de un dispositivo de mezcla para un quemador con generación reducida de NOx;
Fig. 2: una representación en perspectiva del dispositivo de mezcla de la Fig. 1;
Fig. 3: una representación en sección a través de un cabezal de quemador con el dispositivo de mezcla de la Fig. 1 con una aclaración de diferentes zonas de llama en el funcionamiento del quemador provisto del cabezal del quemador;
Fig. 4: una representación en sección a través del cabezal de quemador en un ajuste para una carga parcial;
Fig. 5: la representación de la Fig. 4 en caso de un ajuste para una carga completa;
Fig. 6: una representación en perspectiva del dispositivo de mezcla en el ajuste de carga parcial de la Fig. 4; y
Fig. 7: l a representación en perspectiva comparable a la figura 6 en un ajuste de carga completa como en la Fig.5.
En las figuras 1 y 2 está representado un dispositivo de mezcla 10 para un quemador con generación reducida de NOx que, como está representado en las figuras 3 a 5, va a estar dispuesto en un tubo de quemador 12 de un cabezal de quemador 14 de un quemador 16.
El dispositivo de mezcla 10 presenta un primer dispositivo de mezcla 18, un segundo dispositivo de mezcla 20 y un tercer dispositivo de mezcla 22, así como un dispositivo de generación de aire de bloqueo 24 y un dispositivo de suministro de combustible 26.
El dispositivo de suministro de combustible 26 tiene una alimentación de suministro de combustible central 28, en particular una línea de suministro de gas 30, desde la cual se bifurcan una primera línea de suministro de combustible 32 para suministrar combustible al primer dispositivo de mezcla 18, una segunda línea de suministro de combustible 34 para suministrar combustible al segundo dispositivo de mezcla 20 y una tercera línea de suministro de combustible 36 para suministrar combustible al tercer dispositivo de mezcla 22.
El primer dispositivo de mezcla 18 tiene al menos una primera boquilla de combustible 38 y una placa deflectora 40. La al menos una primera boquilla de combustible 38 puede estar dispuesta en el centro. En el ejemplo de realización representado, la primera boquilla de combustible 38 es parte de una primera unidad de boquilla de combustible 39 con varias primeras boquillas de combustible 38 (por ejemplo, tres primeras boquillas de combustible, también pueden ser dos, cuatro, cinco o seis) que suministran combustible a través de aberturas 50 que están distribuidas uniformemente en la dirección circunferencial en una zona central de la placa deflectora 40.
Además, en el primer dispositivo de mezcla 18 está previsto un dispositivo de encendido 37 para encender la primera mezcla de aire y combustible generada por el primer dispositivo de mezcla 18.
La primera boquilla de combustible 38 está conectada a la primera línea de suministro de combustible 32 que se extiende lineal y centralmente a través del dispositivo de mezcla 10. En el extremo que da a la cámara de combustión de la primera línea de suministro de combustible 32 está dispuesto para ello un cuerpo de soporte 42, desde el cual ramificaciones de la línea de combustible de las primeras boquillas de combustible 38 provistas de aberturas para una entrada de aire, conducen a las aberturas 50 en la placa deflectora.
La placa reflectora 40 tiene una brida anular exterior 44, una zona de placa 45 y varias palas 46 dispuestas oblicuamente que se extienden radialmente y que están formadas por escotadura de la zona de placa. La placa deflectora 40 tiene una abertura central 48 y las varias otras aberturas 50 para las primeras boquillas de combustible 38 en algunas de las palas 46 o en la zona de placa 45.
El dispositivo de generación de aire de bloqueo 24 tiene un cuerpo anular 52 que se extiende axialmente desde la placa deflectora 40 aguas abajo, es decir hacia la izquierda en la figura 1, y durante el funcionamiento se extiende en la dirección de la cámara de combustión y tiene una pared interior 54 y una pared exterior 56, entre las cuales está formado un canal anular 58. El canal anular 58 está dispuesto en la dirección radial por fuera de la placa deflectora 40, es decir, en la vista en planta desde la izquierda en la figura 1, el canal anular 58 rodea a la placa deflectora 40. En otras palabras, el dispositivo de generación de aire de bloqueo 24 está dispuesto alrededor del primer dispositivo de mezcla 18, visto en la dirección radial. El canal anular 58 tiene una zona 60 que se estrecha en la dirección aguas abajo y una zona de desembocadura 62 dirigida en la dirección aguas abajo y oblicuamente hacia fuera. Por la zona
que se estrecha se crea una boquilla Venturi para aumentar la velocidad de flujo del aire de bloqueo, que puede ser suministrado fácilmente a través de la zona de desembocadura 62 dirigido oblicuamente hacia fuera.
Las paredes 54 y 56 forman al mismo tiempo paredes de separación que se proyectan en la dirección de flujo, es decir durante el funcionamiento en la cámara de combustión, para separar la zona de la desembocadura del primer dispositivo de mezcla 18 de la zona de la desembocadura del tercer dispositivo de mezcla 20.
El cuerpo anular 52 y la placa deflectora 40 pueden estar realizados en un componente común - un cuerpo anular de placa deflectora 64 - o pueden estar realizados separados. Preferiblemente, están unidos entre sí y fijados conjuntamente al cuerpo de soporte 42 por medio de puntales 66. Por consiguiente, el cuerpo anular y la placa deflectora forman parte de una estructura de placa deflectora 132 que se explicará con más detalle a continuación.
El segundo dispositivo de mezcla 20 tiene varias unidades de boquilla de combustible 68, cada una con al menos una segunda boquilla de combustible 70, que están dispuestas alrededor del primer dispositivo de mezcla 18 a una distancia uniforme. En el ejemplo de realización representado, cada unidad de boquilla de combustible 68 tiene varias segundas boquillas de combustible 70 que están dispuestas por ejemplo una al lado de la otra. Por ejemplo, están previstas dos segundas boquillas de combustible 70 por unidad de boquilla de combustible 68, estando previstas por ejemplo tres unidades de boquilla de combustible 68. Cada unidad de boquilla de combustible 68 está unida a una segunda línea de suministro de combustible 34 que tiene una ramificación 72 para suministrar combustible a las varias segundas boquillas de combustible 70 de cada unidad de boquilla de combustible 68. Las desembocaduras de las segundas boquillas de combustible 70 están dirigidas aguas abajo y oblicuamente hacia fuera.
El tercer dispositivo de mezcla 22 está dispuesto radialmente entre el segundo dispositivo de mezcla 20 situado en el exterior y el dispositivo de generación de aire de bloqueo 24 y presenta varias terceras boquillas de combustible 74-o en realizaciones no representadas varias terceras unidades de boquillas de combustible, cada una varias terceras boquillas de combustible 74 -, estando dispuestas las terceras boquillas de combustible 74, o las terceras unidades de boquillas de combustible que presentan estas, preferiblemente distanciadas uniformemente alrededor del primer dispositivo de mezcla 18 central. En un ejemplo de realización, por ejemplo, están previstas tres terceras boquillas de combustible 74, pero también pueden ser dos, cuatro, cinco o más.
El tercer dispositivo de mezcla 22 presenta además un generador de turbulencia 76. Las terceras boquillas de combustible 74 están dispuestas a cierta distancia aguas arriba del generador de turbulencia 76, de modo que entre las terceras boquillas de combustible 74 y el generador de turbulencia 76 se forma una zona de premezcla 78.
El generador de turbulencia 76 tiene una disposición 82 en forma anular de palas generadoras de turbulencia 88. La disposición 82 tiene un anillo de soporte interior 84 y un anillo de soporte exterior 86, entre los cuales se extienden las palas generadoras de turbulencia 80 individuales en dirección radial y oblicuamente a la dirección del flujo.
El generador de turbulencia 76 está dispuesto alrededor del dispositivo de generación de aire de bloqueo 24 visto en la dirección radial.
El generador de turbulencia 76 es preferiblemente parte de la estructura de placa deflectora 132. En el ejemplo de realización representado, el generador de turbulencia 76 está realizado en el cuerpo anular 52 del dispositivo de generación de aire de bloqueo 24 o fijado por fuera. En el ejemplo de realización representado, el anillo de soporte interior 84 está formado por la pared exterior 56 del cuerpo anular 52, formando el anillo de soporte exterior 86 al mismo tiempo un dispositivo de guía 88 para el aire de combustión para el segundo dispositivo de mezcla 20. En otras realizaciones no representadas en detalle, el dispositivo de guía 88 está previsto como un elemento separado.
El dispositivo de guía 88 tiene una zona anular 90 que se extiende esencialmente en la dirección axial y una zona anular 92 que se extiende oblicuamente hacia fuera en el extremo dirigido aguas abajo.
El dispositivo de mezcla 10 también tiene una estructura de soporte 94 para ser fijada al dispositivo de mezcla 10 en el tubo de quemador 12. La estructura de soporte 94 tiene un cuerpo de soporte 96 en forma de tubo central estacionario que está fijado en su extremo dirigido aguas arriba en la alimentación de suministro de combustible 28 y una ramificación de línea 98 para distribuir el combustible a las tres líneas de suministro de combustible 32, 34, 36.
La primera línea de suministro de combustible 32 dispuesta centralmente está formada por un tubo que está alojado de manera desplazable dentro del cuerpo de soporte 96. En la unidad central 99 desplazable que presenta el cuerpo de soporte 42, la primera línea de suministro de combustible 32 y al menos el dispositivo de guía 88, se aplica un dispositivo de ajuste 100, por medio del cual se puede modificar la posición axial de la unidad central 99. En el ejemplo de realización representado, la unidad central desplazable 99 también comprende la estructura de placa deflectora 132 con la placa deflectora 40, el cuerpo anular 52 para el canal anular 58 y el generador de turbulencia 76, en el que está dispuesto o conformado el dispositivo de guía 88.
El extremo dirigido aguas arriba del cuerpo de soporte 96 puede ser fijado por medio de puntales de fijación 102.
En la ramificación de línea 98 está prevista una válvula de control 104 con la que se puede limitar o conectar o desconectar una alimentación de combustible a al menos uno de los dispositivos de mezcla 18, 20, 22, aquí por ejemplo al tercer dispositivo de mezcla 22, o a una parte de uno de los dispositivos de mezcla 20, 22.
En la forma de realización aquí representada, la válvula de control 104 controla la alimentación de combustible al tercer dispositivo de mezcla 22. En otras variantes, la válvula de control 104 controla la alimentación de combustible a un subgrupo de las segundas boquillas de combustible 74, mientras que un grupo restante de las segundas boquillas de combustible 74 no se ven afectadas por la válvula de control 104. En otras variantes están previstas varias válvulas de control 104, preferiblemente de modo que sean controladas juntas.
En la forma de realización representada, la válvula de control 104 tiene un elemento de ajuste 106 fijado al extremo de la primera línea de suministro de combustible 32 dirigido aguas arriba, así como un cuerpo de cierre 107, aquí en forma de un saliente con una punta que se estrecha, por línea de suministro de combustible 36 a ser controlada, que por desplazamiento del elemento de ajuste 106 en la dirección axial se puede mover a la abertura de entrada 108 de la respectiva tercera línea de suministro de combustible 36, para reducir la sección transversal de flujo de la tercera línea de suministro de combustible 36 o para cerrar la abertura de entrada 108 por completo y si se desplaza en la dirección contraria se puede mover desde la abertura de entrada 108 para aumentar la sección transversal del flujo de la tercera línea de suministro de combustible 36 hasta que en el otro ajuste la abertura de entrada 108 esté liberada por completo.
El dispositivo de ajuste 100 tiene una varilla de empuje 110 que está conectada de una manera no representada al cuerpo de soporte 42 para desplazar axialmente la unidad central del dispositivo de mezcla. Este desplazamiento axial produce al mismo tiempo el ajuste del elemento de ajuste 106 de la válvula de control 104. La varilla de empuje 110 durante el funcionamiento está conectada a un actuador no representado por ejemplo en una palanca accionada por un servomotor, que a su vez se puede controlar mediante un control de suministro de combustible no representado para controlar el dispositivo de suministro de combustible 26.
Las figuras 3 a 5 muestran el cabezal de quemador 14 del quemador 16, estando alojado el dispositivo de mezcla 10 en el tubo de quemador 12 del cabezal de quemador 14. El quemador 16 es un quemador de aire soplado con un ventilador no representado aquí que proporciona una corriente de aire de combustión a través del tubo de quemador 12 en la dirección axial visto desde la derecha en la Fig. 3 hacia la izquierda en la figura 3. Por tanto, durante el funcionamiento es aplicada a todo el tubo del quemador 12 una fuerte corriente de aire dirigida axialmente.
El ventilador está controlado igualmente por un control para ajustar la intensidad de la corriente de aire en función de la carga. Los estrechamientos en la zona de la trayectoria de la corriente de aire sirven como dispositivos venturi para aumentar localmente la velocidad de flujo.
El tubo de quemador 12 está realizado esencialmente en forma de cilindro circular y presenta un primer punto de estrechamiento 112 en una zona central y un segundo punto de estrechamiento 114 en la zona final dirigida hacia la cámara de combustión. En los puntos de estrechamiento 112 la pared 116 del tubo del quemador vista en la dirección aguas abajo está realizada discurriendo oblicuamente hacia dentro. Además, en el extremo de aguas abajo está realizada una brida final anular 116 que se proyecta hacia dentro, cuyo borde interior define o forma la abertura de tubo de combustión 118. La abertura de la cámara de combustión 118 es mayor que el diámetro exterior del extremo o borde del lado de la cámara de combustión del dispositivo de guía 88. Por tanto, entre la brida final 116 y el borde del dispositivo de guía 88 se forma un espacio de aire exterior en forma de espacio anular 119, que es utilizado para suministrar la segunda mezcla de aire y combustible generada por el segundo dispositivo de mezcla 20. Las segundas boquillas de combustible 70 desembocan aguas arriba de este espacio anular 119 cerca del segundo punto de estrechamiento, de modo que por el alto flujo de aire que reina aquí se tiene una buena mezcla del combustible de las segundas boquillas de combustible 70 con el aire de combustión.
Por la estructura del dispositivo de mezcla 10 aquí mostrada, el aire de combustión es dividido en la zona de la abertura de la cámara de combustión 118, de modo que en la zona central el aire de combustión es desviado por la placa deflectora 40 y fluye a través de la abertura central 48, a través de ranuras entre las palas 46 y a través de un espacio anular interior entre la brida anular 44 y el cuerpo anular 52. Las palas 46 provocan turbulencia en esta corriente de aire. A esta parte del aire de combustión es añadido combustible preferiblemente en forma gaseosa a través de la al menos una primera boquilla de combustible 38, de modo que se forme una llama primaria en una zona central que vista en la dirección radial es definida a través del espacio interior del cuerpo anular 52, de modo que esta zona es designada como zona de llama primaria 120. Cuando el quemador comienza a funcionar, el encendido se realiza en esta zona de llama primaria 120 con la ayuda del dispositivo de encendido 37.
Por medio del segundo dispositivo de mezcla 20, a través de las segundas boquillas de combustible 70, se agrega combustible a una zona del anillo exterior de la corriente de aire de combustión, de modo que la segunda mezcla de aire y combustible resultante pase a través del espacio anular exterior 119 entre la brida final 116 y el dispositivo de guía 88 para generar una llama secundaria en una zona de llama secundaria 122 que se extiende por el exterior con forma anular en torno a la zona de llama primaria 120. El encendido de la llama secundaria se realiza a través de la llama primaria. Para este propósito, en una zona de carga parcial la estructura de placa deflectora 132 es desplazada
más hacia la cámara de combustión, de modo que la zona de llama primaria se extiende más hacia la cámara de combustión y la llama primaria proporciona un apoyo seguro de la llama secundaria.
En particular en una zona de carga completa por el tercer dispositivo de mezcla 22 a través de las terceras boquillas de combustible 74 en la zona de premezcla 78 es mezclado combustible con el aire de combustión que se encuentra allí para generar una tercera mezcla de aire y combustible en la que es creada turbulencia por el generador de turbulencia 76 y en el estado turbulento es suministrada a una zona de llama de turbulencia 124 para generar aquí una llama turbulenta de premezcla.
Por el dispositivo de generación de aire de bloqueo es suministrado aire de bloqueo a una zona de aire de bloqueo 126 que rodea en forma de anillo a la zona de llama primaria 120 y está dispuesta entre la zona de llama primaria 120 y la zona de llama turbulenta 124.
Como se puede ver en la Fig. 3 durante el funcionamiento se forman en el extremo del cabezal de quemador 14 que da a la cámara de combustión varias zonas diferentes de la siguiente manera.
En una zona central se forma una llama primaria favorecida por la placa deflectora en una zona de llama primaria central 120; esta está protegida y favorecida por un aire de bloqueo con forma anular en la zona del aire de bloqueo 126, que está rodeada por una zona de llama turbulenta 124 en la que se forma una llama turbulenta de premezcla. Alrededor de la zona de la llama turbulenta 124 está realizada por el exterior una zona de llama secundaria 122 en la que se forma una llama secundaria.
Por la llama turbulenta de premezcla se puede conseguir una relación de mezcla favorable del combustible respecto al aire en caso de cargas de quemador elevadas; de modo que la zona de llama secundaria 122 proporciona al mismo tiempo la circulación de los gases de escape dentro de la cámara de combustión.
Puede estar prevista una circulación interna de los gases de escape como medida adicional. Para ello, los gases de escape de la cámara de combustión se pueden mezclar con la alimentación de aire del quemador, de modo que ya haya una proporción de gases de escape en la corriente de aire generada por el ventilador en el tubo del quemador.
Por las medidas para favorecer la llama, en particular el aire de bloqueo, así como la llama turbulenta de premezcla, se puede lograr una mayor estabilidad de la llama, de modo que se puede agregar una mayor proporción de gas de escape y, por tanto, la temperatura de la llama puede ser descendida.
Las figuras 4 y 6 muestran un ajuste del cabezal de quemador 14, así como del dispositivo de mezcla 10 para el funcionamiento a carga parcial, mientras que las figuras 5 y 7 muestran un ajuste para funcionamiento a plena carga.
Para un funcionamiento de carga parcial, el dispositivo de ajuste 100 es accionado a través del control de suministro de combustible, de tal manera que la unidad central 99 desplazable con el cuerpo de soporte 42, el cuerpo de anillo de placa deflectora 64 y el generador de turbulencia 76 es movido aguas abajo. En la posición final mostrada, el espacio anular exterior 119 entre el dispositivo de guía 88 y la brida final 116 se reduce de tamaño, y la entrada de combustible se realiza solo a través del primer dispositivo de mezcla y el segundo dispositivo de mezcla 18, 20.
El cuerpo anular 52 y la placa deflectora 40 son trasladados más al interior de la cámara de combustión.
Sin embargo, en la posición de carga completa mostrada en las figuras 5 y 7, se abre también la alimentación de combustible al tercer dispositivo de mezcla 22 y el espacio anular 119 para el segundo dispositivo de mezcla 20 aumenta de tamaño. Además, el cuerpo anular 52 y la placa deflectora 40 están dispuestos más dentro del tubo de quemador 12.
En la alimentación de suministro de combustible 28 se ramifican desde una carcasa de mezcla 128 de la línea de gas 30 como primera línea de suministro de combustible 32 una línea para el gas primario, como segunda línea de suministro de combustible 34 una línea para el gas secundario y como tercera línea de suministro de combustible 36, una línea para gas turbulento, siendo controlable la cantidad de gas turbulento mediante un control de gas turbulento. Esto se puede controlar mediante una varilla de accionamiento.
A plena carga pueden estar previstas por ejemplo cantidades de combustible de gas turbulento respecto al gas secundario entre 40:60 y 60:40; por ejemplo está prevista una relación de cantidades de aproximadamente 50:50.
Una gran ventaja del dispositivo de mezcla aquí mostrado, así como del procedimiento de combustión que se puede llevar a cabo con él con combustión de diferentes zonas radica en un aumento de la estabilidad. Con ello se pueden reconducir mayores cantidades de gas de escape. Por tanto, se puede lograr una temperatura de llama más baja incluso en caso de potencias elevadas.
En la llama primaria se genera preferiblemente un máximo del 10 % de la potencia del quemador o se quema un máximo del 10 % del combustible; el 90 % es alimentado como gas secundario o como gas secundario y gas turbulento.
A plena carga la estructura de la placa deflectora se desplaza al interior del cabezal del quemador 14 para permitir un mayor paso de aire. Con ello, al mismo tiempo se puede realizar una modificación de la relación de cantidades de combustible entre el gas turbulento y el gas secundario; preferiblemente en un funcionamiento de carga parcial se suprime por completo la alimentación de gas turbulento al aire turbulento. Por tanto, los suministros de combustible a los diferentes dispositivos de mezcla 18, 20, 22 o zonas de los mismos pueden utilizarse como etapas de potencia del quemador 16, que se puede conectar o desconectar dependiendo del requisito de carga.
A plena carga, se quema por ejemplo del 40 al 70 %, preferiblemente el 50 %, del combustible en la llama secundaria, del 30 al 60 %, preferiblemente el 45 %, en la llama de gas turbulento de premezcla y del 1 al 10 %, preferiblemente el 5 %, en la llama primaria. La distribución de combustible correspondiente se puede conseguir por dimensionamiento relativo de las secciones transversales de flujo de las líneas de suministro de combustible 32, 34, 36, así como por establecimiento de diferentes zonas de depresión en las diferentes boquillas de combustible 38, 70, 74 por medidas de guía de flujo correspondientes y/o dimensionando la resistencia al flujo de las diferentes zonas de la estructura de placa deflectora.
Aunque aquí han sido descritos como ejemplos de realización preferidos quemadores de gas para la combustión de combustibles gaseosos, en particular gas natural, la estructura mostrada aquí también es aplicable a otros tipos de quemadores, en particular a quemadores combinados para quemar combustibles gaseosos y líquidos.
Para obtener más detalles sobre la posible estructura del quemador se hace referencia expresa a las referencias bibliográficas D1, D2, D3 y D4 mencionadas anteriormente. Además, en una realización especial está prevista una línea de reconducción de gases de escape que se conecta a la cámara de combustión por un lado y a una aspiración de aire para el aire de combustión por el otro para añadir los gases de escape de la cámara de combustión a la corriente de aire de combustión.
Lista de símbolos de referencia
10 dispositivo de mezcla
12 tubo de quemador
14 cabezal de quemador
16 quemador
18 primer dispositivo de mezcla
20 segundo dispositivo de mezcla
22 tercer dispositivo de mezcla
24 dispositivo de generación de aire de bloqueo
26 dispositivo de suministro de combustible
28 alimentación de suministro de combustible
30 línea de suministro de gas
32 primera línea de suministro de combustible
34 segunda línea de suministro de combustible
36 tercera línea de suministro de combustible
37 dispositivo de encendido
38 primera boquilla de combustible
39 unidad de boquilla de combustible
40 placa deflectora
42 cuerpo de soporte
44 brida anular
45 zona de placa
46 pala
abertura central
abertura en pala
cuerpo anular
pared interior
pared exterior
canal anular
zona que se estrecha
zona de desembocadura
cuerpo anular de la placa deflectora puntal
unidad de boquilla de combustible segunda boquilla de combustible ramificación
terceras boquillas de combustible generador de turbulencia
zona de premezcla
pala de turbulencia
disposición de palas de turbulencia
anillo de soporte interior
anillo de soporte exterior
dispositivo de guía
zona anular que se extiende axialmente zona anular dirigida oblicuamente hacia fuera estructura de soporte
cuerpo de soporte
ramificación de línea
unidad central desplazable
dispositivo de ajuste
puntal de fijación
válvula de control
elemento de ajuste
cuerpo de cierre
abertura de entrada
varilla de empuje
primer lugar de estrechamiento
segundo lugar de estrechamiento
brida final
abertura de la cámara de combustión espacio anular
zona de llama primaria
zona de llama secundaria
zona de llama turbulenta
zona de aire de bloqueo
carcasa de mezcla
control de gas turbulento estructura de placa deflectora
Claims (15)
1. Dispositivo de mezcla (10) para un quemador (16) con producción reducida de NOx, que comprende:
un primer dispositivo de mezcla (18) dispuesto centralmente para la generación de una primera mezcla de aire y combustible para una zona de llama primaria (120), en el que el primer dispositivo de mezcla (18) presenta al menos una primera boquilla de combustible (38) y una placa deflectora (40),
un segundo dispositivo de mezcla (20) para la generación de una segunda mezcla de combustible y aire para una zona de llama secundaria (122) que rodea a la zona de llama primaria (120), teniendo el segundo dispositivo de mezcla (20) varias segundas boquillas de combustible (70),
caracterizado por
un dispositivo de generación de aire de bloqueo (24) para generar una corriente de aire de bloqueo en una zona de aire de bloqueo (126) que rodea a la zona de llama primaria (120) del primer dispositivo de mezcla (18) dispuesta aguas abajo de la placa deflectora (40), en el que el segundo dispositivo de mezcla (20) está diseñado para el suministro de la segunda mezcla de aire y combustible a la zona de llama secundaria (122) que rodea a la zona de aire de bloqueo (126),
y por un tercer dispositivo de mezcla (22) para premezclar y crear turbulencia en una tercera mezcla de aire y combustible y para el suministro de la tercera mezcla de aire y combustible premezclada y turbulenta a una zona de llama turbulenta (124) que está dispuesta entre la zona de aire de bloqueo (126) y la zona de llama secundaria (122).
2. Dispositivo de mezcla según la reivindicación 1,
caracterizado por que
el tercer dispositivo de mezcla está dispuesto en particular radialmente entre el dispositivo de generación de aire de bloqueo (24) y el segundo dispositivo de mezcla (20), y presenta un generador de turbulencia (76), así como al menos una tercera boquilla de combustible (74), que está dispuesta aguas arriba del generador de turbulencia (76) en una zona de premezcla (78), a través de la cual fluye una corriente de aire hacia el generador de turbulencia (76) para premezclar combustible de la tercera boquilla de combustible (74) con la corriente de aire antes de la generación de turbulencia.
3. Dispositivo de mezcla según reivindicación 2,
caracterizado por que
está prevista una estructura de placa deflectora (132), que vista desde el centro del dispositivo de mezcla (10) hacia fuera, presenta en este orden:
3.1 la placa deflectora (40) con al menos una abertura (50) para la primera boquilla de combustible (38), 3.2 un canal de aire de bloqueo para la generación de la corriente de aire de bloqueo, preferiblemente provisto de al menos una primera pared de separación (54) para separar la corriente de aire de bloqueo respecto de la zona de llama primaria y/o una segunda pared de separación (56) para separar la corriente de aire de bloqueo respecto de la salida del generador de turbulencia;
3.3 el generador de turbulencia (76) y
3.4 un dispositivo de guía (88) para limitar un espacio de aire exterior (119) para el segundo dispositivo de mezcla (20).
4. Dispositivo de mezcla según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
la placa deflectora (40) está diseñada para la generación de turbulencia en la zona de llama primaria (120).
5. Dispositivo de mezcla (10) según la reivindicación 3,
caracterizado por que
está previsto un dispositivo de ajuste (100) para aumentar o reducir el espacio de aire (119), estando diseñado el dispositivo de ajuste (100) para modificar el tamaño del espacio de aire (119) dependiendo de un estado de funcionamiento de carga.
6. Dispositivo de mezcla según la reivindicación 5,
caracterizado por que
el dispositivo de ajuste está diseñado para modificar el tamaño del espacio de aire por variación de la posición axial de al menos una parte del primer dispositivo de mezcla (18) y/o del dispositivo de generación de aire de bloqueo (24) y/o del generador de turbulencia (76) y/o de un dispositivo de guía de aire (88).
7. Dispositivo de mezcla (10) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por
un dispositivo de suministro de combustible (26) para suministrar combustible al primer, segundo y tercer dispositivo de mezcla (18, 20, 22), estando realizado el dispositivo de suministro de combustible (26) de tal manera que la relación de las cantidades de combustible que fluyen al segundo y al tercer dispositivo de mezcla (20, 22) puede ser modificada.
8. Dispositivo de mezcla (10) según reivindicación 7,
caracterizado por al menos una, varias o todas las siguientes características:
8.1 está previsto un control de suministro de combustible para controlar el dispositivo de suministro de combustible (26), estando realizado el control de suministro de combustible de tal modo que una alimentación de combustible (28) al tercer dispositivo de mezcla (22) está limitada o cerrada en un funcionamiento de carga parcial y está abierta en un funcionamiento de carga completa;
8.2 el dispositivo de suministro de combustible (26) tiene una válvula de control (104) para modificar una sección transversal de flujo de una línea de suministro de combustible (36) de la al menos una tercera boquilla de combustible (74); y/o
8.3 un elemento de ajuste (106) de la válvula de control (104) está acoplado al dispositivo de ajuste (100) para el movimiento conjunto.
9. Dispositivo de mezcla (10) según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el dispositivo de generación de aire de bloqueo (24) presenta un cuerpo anular (52) con un canal anular (58) para el aire de bloqueo.
10. Dispositivo de mezcla (10) según la reivindicación 9,
caracterizado por al menos una, varias o todas las siguientes características:
10.1 el canal anular (58) está realizado en un cuerpo anular de placa deflectora (64) que forma la placa deflectora (40) y el cuerpo anular (52);
10.2 el generador de turbulencia (76) presenta una disposición (82) con forma anular de palas generadoras de turbulencia (80) situada en torno al canal anular (58); y o
10.3 la disposición (82) de las palas generadoras de turbulencia (80) está realizada en el cuerpo anular (52).
11. Cabezal de quemador (14) para un quemador (16) con generación reducida de NOx, que comprende un tubo de quemador (12) y un dispositivo de mezcla (10) según una de las reivindicaciones anteriores dispuesto en el tubo de quemador (12).
12. Cabezal de quemador (14) según la reivindicación 11, con un dispositivo de mezcla según la reivindicación 3 o 5 o 6 o de 7 a 9, en lo que se refiere a la reivindicación 3 o 5 o 6,
en el que el espacio de aire exterior (119) para suministrar la segunda mezcla de aire y combustible del segundo dispositivo de mezcla (20) está limitado exteriormente por una zona del tubo de quemador (12).
13. Quemador (16) con un dispositivo de mezcla (10) según una de las reivindicaciones 1 a 10 y/o un cabezal de quemador (14) según la reivindicación 11 o 12.
14. Procedimiento para la combustión de un combustible con generación reducida de NOx, que comprende: generar una llama primaria central en una zona de llama primaria central (120) por medio de una primera boquilla de combustible (38) y una placa deflectora (40) asignada a la primera boquilla de combustible (38);
generar una llama secundaria en una zona de llama secundaria exterior (122) que rodea a la zona de llama primaria (120),
generar un flujo de aire de bloqueo que rodea a la zona de llama primaria (120) entre la zona de llama primaria (120) y la zona de llama secundaria (122), y
premezclar combustible y aire en una zona de premezcla (78), crear turbulencia en la mezcla de aire y combustible premezclada y suministrar la mezcla de aire y combustible premezclada turbulenta a una zona de aire turbulento que está dispuesta entre la corriente de aire de bloqueo que rodea la zona de llama primaria (120) y la zona de llama secundaria (122).
15. Procedimiento según la reivindicación 14, llevado a cabo con un dispositivo de mezcla (10) según una de las reivindicaciones 1 a 10 o un cabezal de quemador (14) según la reivindicación 11 o 12 o un quemador (16) según la reivindicación 13.
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Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10982846B2 (en) * | 2017-06-14 | 2021-04-20 | Webster Combustion Technology Llc | Vortex recirculating combustion burner head |
| WO2020124075A1 (en) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | Power Flame Incorporated | Apparatus and method for a burner assembly |
| IT202000028400A1 (it) * | 2020-11-25 | 2022-05-25 | Baltur S P A | Bruciatore e apparato industriale a ridotte emissioni |
| CN117881926A (zh) * | 2021-08-31 | 2024-04-12 | 安曼瑞士股份公司 | 特别是用于沥青搅拌机的干燥筒的燃气的燃烧器 |
| WO2024033852A1 (en) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | Siti - B&T Group S.P.A. | Burner for industrial kilns |
| WO2024057081A1 (en) * | 2022-09-13 | 2024-03-21 | C.I.B. Unigas S.P.A. | End apparatus comprising a progressive combustion head for low nox emissions and burner comprising this end apparatus |
| EP4365490A3 (en) * | 2022-09-13 | 2024-06-19 | C.I.B. Unigas S.p.A. | End apparatus comprising a progressive combustion head for low nox emissions and burner comprising this end apparatus |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5438060B2 (es) * | 1971-08-23 | 1979-11-19 | ||
| US4150631A (en) * | 1977-12-27 | 1979-04-24 | Combustion Engineering, Inc. | Coal fired furance |
| DE7806382U1 (de) | 1978-03-03 | 1978-07-27 | Elco Oel- Und Gasbrennerwerk Gmbh, 7980 Ravensburg | Brennkopf fuer brennanlagen |
| DE3317035A1 (de) * | 1983-05-10 | 1984-11-15 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Mehrstoffbrenner |
| DE4118261A1 (de) * | 1991-06-04 | 1992-12-10 | Viessmann Hans | Geblaesebrenner fuer heizkessel |
| DE4133176A1 (de) * | 1991-10-07 | 1993-04-08 | Wulff Maschf Appbau Gmbh | Brenner fuer fluessige und/oder gasfoermige brennstoffe |
| JP3388792B2 (ja) * | 1993-01-13 | 2003-03-24 | 新日本石油株式会社 | バーナ |
| DE4324298C2 (de) * | 1993-07-20 | 1999-01-21 | Elco Kloeckner Heiztech Gmbh | Verfahren zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen in Feuerungsanlagen und Brenner zur Durchführung des Verfahrens |
| US5700143A (en) * | 1994-01-24 | 1997-12-23 | Hauck Manufacturing Company | Combination burner with primary and secondary fuel injection |
| DE9409871U1 (de) * | 1994-06-17 | 1994-09-01 | MEKU Metallverarbeitungs-GmbH, 78083 Dauchingen | Mischeinrichtung für Brenner von Kleinfeuerungsanlagen |
| JPH09145024A (ja) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Osaka Gas Co Ltd | 角型先混合バーナ |
| US5588825A (en) * | 1995-12-13 | 1996-12-31 | Governers Of The University Of Alberta | Lean premixed fuel burner |
| DE19850651A1 (de) | 1997-11-03 | 1999-07-22 | Weishaupt Max Gmbh | Ölfeuerungsanlage mit reduzierter Stickstoffoxid NOx)-Emissionen |
| JP2000130757A (ja) * | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | ガス化発電プラントのガスタービン燃焼器 |
| ES2271391T5 (es) * | 2002-01-31 | 2012-07-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Un quemador para calentamiento de proceso que produce emisiones ultra bajas de óxido de nitrógeno (NOx) |
| BR0204969A (pt) * | 2002-11-08 | 2004-06-15 | Paulo Gerais De Camargo Rangel | Irradiador de infravermelho modular a gás de combustão e respectivos dispositivos de monitoração do seu desempenho e funcionamento |
| CN1206471C (zh) * | 2002-11-28 | 2005-06-15 | 裕富宝厨具设备（深圳）有限公司 | 底小火旋流鼓风式燃烧器 |
| DE102007023299B4 (de) * | 2006-05-19 | 2012-03-22 | Ulrich Dreizler | Verfahren zur Flammenmodellierung und Gebläsebrenner zur Durchführung des Verfahrens |
| DE102007009922A1 (de) * | 2007-02-27 | 2008-08-28 | Ulrich Dreizler | Hohlflamme |
| EP2037173B1 (de) * | 2007-09-14 | 2011-11-16 | ELCO Burners GmbH | Brennerkopf und Verfahren zur einstufigen Verbrennung von Brennstoff in einer vom Brennerkopf beabstandeten Verbrennungszone |
| CN101430090B (zh) * | 2007-11-05 | 2012-04-25 | 中南大学 | 旋流弥散燃烧器 |
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