JP7386180B2 - 蒸気分解炉のためのバーナーシステム - Google Patents
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Description
7.燃焼酸化剤及び外部再循環煙道ガスの混合物
40.火室
41.火室床
42.火室側壁
43.火室出口
44.火室テラス床
50.内部再循環煙道ガス
51.バーナーシステム
52.風箱
53.消音器
54.酸化剤制御ダンパ
55.バーナーブロック
56.一次燃料
57.一次燃料バーナーノズル
58.一次燃焼ゾーン
60.エジェクタ吸込室
61.エジェクタ一定領域混合部
62.エジェクタディフューザ
63.エジェクタ出口湾曲片
64.エジェクタ直線延長片
65.エジェクタブロック
66.エジェクタ入口湾曲片
70.二次燃料
71.二次燃料バーナーノズル
72.予燃焼ゾーン
73.酸素を消耗した煙道ガス/燃料混合物
74.主燃焼ゾーン
75.煙道ガス
76.酸化剤/煙道ガス混合物
80.段階燃料
81.段階燃料ノズル
90.圧縮酸化剤
91.圧縮酸化剤ノズル
97.主燃料
98.主燃料バーナーノズル
Claims (15)
- 熱を放射部に供給するように構成された、蒸気分解炉の放射部のためのバーナーシステムであって、
煙道ガスを吸い込むように配置された吸込室を有し、前記放射部内に配置されているエジェクタブロックと、
前記エジェクタブロックに連結されているバーナーブロックと、
前記バーナーブロックに設けられている燃料入口と、
前記バーナーブロック及び/又は前記エジェクタブロックの入口領域に設けられている酸化剤入口と、
前記エジェクタブロックに推進剤を注入するように構成された第1のノズルと
を備えており、
前記エジェクタブロックは、前記第1のノズルから注入された推進剤、及び前記吸込室が吸い込んだ煙道ガスを予め混合するように配置されており、
前記バーナーシステムは、前記エジェクタブロックで予め混合した推進剤/煙道ガスの予混合物と混合する、前記燃料入口を介して供給される燃料及び/又は前記酸化剤入口を介して供給される酸化剤の少なくとも部分的に変換していない混合物の出口流を、燃焼反応のために前記放射部に向かって供給するために設けられた1つの出口を更に備えており、
前記推進剤は、燃料ガス、圧縮空気及び圧縮燃焼酸素の内の1つであり、
前記1つの出口は、前記バーナーブロックの出口領域であって前記燃料入口及び前記酸化剤入口の下流側に配置されていることを特徴とするバーナーシステム。 - 前記エジェクタブロックは一定領域混合タイプのエジェクタを有し、推進剤及び煙道ガスが混合するエジェクタ一定領域混合部を含んでおり、
前記エジェクタ一定領域混合部は前記エジェクタブロックの入口から離れていることを特徴とする請求項1に記載のバーナーシステム。 - 前記エジェクタ一定領域混合部の長さ対前記エジェクタ一定領域混合部のスロート内径の比率が、約5~約8の範囲内であることを特徴とする請求項2に記載のバーナーシステム。
- 前記吸込室は、前記煙道ガスの運動量を増加させるように配置されていることを特徴とする請求項2又は3に記載のバーナーシステム。
- 前記第1のノズルは、前記エジェクタブロックの長手軸芯に沿って、好ましくは前記エジェクタブロックの長手中心軸芯に沿って前記エジェクタブロック内に延びていることを特徴とする請求項2~4のいずれか1つに記載のバーナーシステム。
- 前記第1のノズルは、前記エジェクタ一定領域混合部の入口に配置されていることを特徴とする請求項2~5のいずれか1つに記載のバーナーシステム。
- 前記エジェクタ一定領域混合部のスロート内径対前記第1のノズルの直径の比率が5より高く、好ましくは7より高く、より好ましくは約10であることを特徴とする請求項2~5のいずれか1つに記載のバーナーシステム。
- 前記エジェクタブロックは、動圧を静圧に変えるように構成されたエジェクタディフューザを有していることを特徴とする請求項1~7のいずれか1つに記載のバーナーシステム。
- エジェクタディフューザ出口面積対エジェクタディフューザ入口面積の比率が、約1.5~約2.5の範囲内であることを特徴とする請求項8に記載のバーナーシステム。
- 前記エジェクタブロック内に設けられている出口湾曲片を更に備えており、
前記出口湾曲片の内側曲げ半径対直径の比率が、好ましくは約0.75より高く、より好ましくは約1より高いことを特徴とする請求項1~9のいずれか1つに記載のバーナーシステム。 - 前記エジェクタブロック内に設けられている直線延長片を更に備えており、
前記直線延長片の長さ対前記直線延長片の直径の比率が、好ましくは約1より高く、より好ましくは約1.5より高いことを特徴とする請求項1~10のいずれか1つに記載のバーナーシステム。 - 前記直線延長片の出口領域の内側が、尖った縁部に先細になっていることを特徴とする請求項11に記載のバーナーシステム。
- 請求項1~12のいずれか1つに記載のバーナーシステムを少なくとも1つ備えていることを特徴とする蒸気分解炉の炉火室。
- 請求項1~12のいずれか1つに記載のバーナーシステムを蒸気改質器の放射部に使用することを特徴とする方法。
- 請求項1~12のいずれか1つに記載のバーナーシステムを作動させる方法であって、 - 過剰酸化剤レベルが約30vol%未満に達するまで、一次燃料及び酸化剤を前記バーナーシステムに注入する工程、
- 前記過剰酸化剤レベルが約30vol%未満に達すると、一次燃料の供給を減少させる工程、及び
- 推進剤を前記エジェクタブロックに注入する工程
を有することを特徴とする方法。
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