MXPA01006552A - Aparato de bajo nox y metodos para quemar combustibles liquidos y gaseosos. - Google Patents

Aparato de bajo nox y metodos para quemar combustibles liquidos y gaseosos.

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Abstract

Se proporcionan por la presente invencion aparato de bajo NOx y metodos para quemar combustibles liquidos y gaseosos. El aparato de la invencion esta comprendido basicamente de un hogar que tiene un extremo de descarga abierto unido a un espacio del horno, medios para introducir una cantidad controlada de aire en el hogar y en el espacio del horno, un compartimiento de combustion dispuesto dentro del hogar, para proporcionar una zona de combustion primaria en el mismo, que tenga un extremo de entrada abierto para recibir una porcion del aire introducido en el hogar y un extremo de descarga abierto, una boquilla de combustible liquido unida al hogar para descargar el combustible liquido en la zona de combustion primaria, al menos una boquilla de combustible gaseoso primario para descargar el combustible gaseoso primario en la zona de combustion primaria y, al menos una boquilla de combustible gaseoso secundario para descargar el combustible gaseoso secundario en el espacio del horno.

Description

APARATO DE BAJO NOx Y MÉTODOS PARA QUEMAR COMBUSTIBLES LÍQUIDOS Y GASEOSOS Antecedentes de la Invención Campo de la Invención La presente invención se refiere al aparato quemador que produce bajo N0X y métodos, y más particularmente, a tales aparatos y métodos para quemar separada o simultáneamente combustibles líquidos y gaseosos.
Descripción del Arte Previo Debido a los estándares estrictos de emisión ambiental adoptados por las autoridades y agencias gubernamentales, se han desarrollado anteriormente aparatos y métodos para quemadores, los cuales suprimen la formación de óxidos de nitrógeno (N0X) en los gases de combustión producidos por la combustión de mezclas aire-combustible ó carburantes. Por ejemplo, se han desarrollado aparatos y métodos para quemadores, en donde se quema combustible líquido o gaseoso en menos de una concentración de aire estequiométr ica para disminuir la temperatura de flama y, de esta manera, reducir los N0X térmicos. Esto es, se han desarrollado aparatos y métodos para quemadores con aire por zonas, en donde el REF: 130772 combustible líquido o gaseoso se quema en una deficiencia de aire en una primera zona de combustión, por lo que se produce un ambiente reductor que suprime la formación de ???, y la porción restante del aire se introduce en una segunda zona corriente abajo de la primera zona, en donde se quema el combustible restante no quemado. También se han desarrollado aparatos para quemadores de combustible líquido o gaseoso por etapas, en donde todo el aire y algo del combustible se quema en una primera zona con el combustible restante que se quema en una segunda zona corriente abajo. En tales aparatos y métodos para quemadores de combustible por etapas, un exceso de aire en la primera zona funciona como un diluyente que disminuye la temperatura de los gases quemados y de esta manera se reduce la formación de Los aparatos y métodos para quemadores de aire por etapas se han utilizado más comúnmente para quemar combustibles líquidos, mientras que los aparatos y métodos para quemadores de combustible por etapas se han utilizado más comúnmente para quemar combustibles gaseosos. Sin embargo, los aparatos y métodos para quemadores que pueden utilizarse selectivamente para quemar combustibles gaseosos o combustibles líquidos o para quemar simultáneamente combustibles líquidos y combustibles gaseosos que se han desarrollado anteriormente, no han tenido mucho éxito en la reducción de las emisiones de N0X. De esta manera, existen necesidades para aparatos y métodos mejorados para quemadores para calcinar separada o simultáneamente combustibles líquidos y gaseosos que produzcan gases de combustión que tengan bajo contenido Breve Descripción de la Invención Mediante la presente invención, se proporcionan aparatos y métodos para quemadores que producen bajo N0X para quemar separada o simultáneamente combustibles líquidos y gaseosos, que satisfagan las necesidades descritas anteriormente y superar las deficiencias del arte previo. Esto es, de conformidad con la presente invención, se proporciona un aparato quemador de baja formación de N0X que para quemar combustibles líquidos y gaseosos adaptado para conectarse a un espacio del horno. El aparato quemador incluye un hogar que tiene un extremo de descarga abierto unido al espacio del horno y un extremo opuesto cerrado. Se unen al hogar medios para introducir una cantidad controlada de aire en el hogar y en el espacio del horno. Se dispone un compartimiento de combustión dentro del hogar para proporcionar una zona de combustión primaria en el mismo, que tenga un extremo de entrada abierto para recibir una porción del aire introducido en el hogar como el aire primario y un extremo de descarga abierto adyacente al extremo abierto del hogar. El compartimiento de combustión es más pequeño que el hogar, por lo cual una porción del aire introducido en el hogar pasa a través del espacio anular entre el exterior del compartimiento y el interior del hogar y, se descarga del espacio anular en los extremos de descarga del hogar y el compartimiento de combustión como aire secundario. Una boquilla de combustible liquido se une al hogar para la conexión a una fuente de combustible liquido y para descargar el combustible liquido en la zona de combustión primaria dentro del compartimiento de combustión, de modo que el combustible liquido se mezcle con aire primario en el mismo, se queme en el mismo y se descargue en el espacio del horno en donde se mezcla con el aire secundario descargado en el espacio del horno y se queme además en el mismo. Al menos una boquilla de combustible liquido primario se une al hogar, para la conexión a una fuente de combustible gaseoso y para descargar el combustible gaseoso primario dentro de la zona de combustión primaria cerca del compartimiento de combustión, de modo que el combustible gaseoso se mezcle con el aire del mismo, se gueme y se descargue en el espacio del horno. Al menos una boquilla de combustible gaseoso secundario también se une al hogar para la conexión a una fuente de combustible gaseoso y para descargar el combustible gaseoso secundario dentro del espacio del horno en el cual se mezcla con el aire secundario y se quema en el mismo. Los métodos de la presente invención comprenden básicamente las siguientes etapas. Una primera porción del aire primario se mezcla con un combustible liquido en una zona de combustión primaria en un quemador, para formar una mezcla rica en combustible. La mezcla rica en combustible se quema en la zona de combustión primaria, por lo que se forman gases de combustión que tienen bajo contenido de N0X en la misma y, los gases de combustión y el combustible liquido no quemado se descargan en el espacio del horno. Una segunda porción del aire primario se mezcla con una primera porción de un combustible gaseoso en la zona de combustión primaria en el quemador y la mezcla de combustible gaseoso-aire resultante se quema en la zona de combustión primaria, por lo que se forman gases de combustión que tienen bajo contenido de ??? en la misma y se descargan en el espacio del horno. Una segunda porción del combustible gaseoso se descarga en el espacio del horno y el aire secundario se descarga en el espacio del horno, de modo que el aire secundario se mezcla con los gases de combustión en el espacio del horno, el combustible gaseoso descargado en el mismo y el combustible liquido no quemado descargado en el mismo y la mezcla resultante, se queman en una zona de combustión secundaria en el espacio del horno, por lo que se forman gases de combustión adicionales que tienen bajo contenido de N0X. Es, por lo tanto, un objetivo general de la presente invención proporcionar aparatos y métodos mejorados de bajo ??? para quemar combustibles líquidos y gaseosos.
Objetivos, características y ventajas adicionales y otros de la presente invención serán fácilmente aparentes para los expertos en el arte dada una lectura de la descripción de las modalidades preferidas que siguen cuando se toman en conjunto con los dibujos anexos.
Breve Descripción de los Dibujos La FIG. 1 es una vista en planta superior del aparato quemador de la presente invención. La FIG. 2 es una vista de la sección transversal lateral del aparato quemador de la FIG. 1 tomada a lo largo de la línea 2-2 de la FIG. 1 y que muestra el aparato quemador unido a una pared de un espacio del horno . La FIG. 3 es una vista de la sección transversal lateral del aparato quemador de la FIG. 1 tomada a lo largo de la linea 3-3 del mismo.
Descripción de las Modalidades Preferidas Haciendo referencia ahora a los dibujos, el aparato quemador de bajo N0X de la presente invención, se ilustra y se designa en general por el número 10. Como se mencionó anteriormente, el aparato quemador 10 es capaz de quemar separada o simultáneamente combustible liquido y gaseoso con bajas emisiones de NOx. El quemador 10 incluye un hogar 12 que tiene un extremo de descarga abierto 14 y un extremo opuesto cerrado 16. Como se ilustra en la FIG. 2, el extremo abierto 14 del hogar 12 se adapta para conectarse a una abertura 18 en una pared 20 de un horno (mostrado en lineas punteadas) . Como se entenderá por los expertos en el arte, la pared del horno 18, en general, incluye una capa interna de material aislante 22 y la pared 20 y el material aislante 22 define un espacio del horno 24, dentro del cual el combustible y el aire se queman para formar gases de combustión calientes. Como se muestra en las FIGS. 1 y 3, un registro de aire 26 se conecta de manera sellada sobre una abertura ventilación 28 o similares, que pueden ajustarse para controlar la cantidad de aire que fluye a través de las mismas y en el hogar 12. Un compartimiento de combustión cilindrico 30 se dispone dentro del hogar 12 para proporcionar una zona de combustión primaria 31 en el mismo. El compartimiento 30 incluye un extremo de entrada abierto 32 y un extremo de descarga abierto 34 adyacente al extremo abierto 14 del hogar 12. Un mosaico de cerámica 36 se conecta dentro del compartimiento 30, el cual tiene un extremo abierto inferior 37 del mismo formado en un orificio venturi 38, lados divergentes 40 y un extremo superior abierto 42. Como se muestra mejor en las FIGS. 2 y 3, el mosaico del quemador 36 forma una zona de combustión primaria 31 dentro del compartimiento 30. El exterior del compartimiento de combustión 30 es más pequeño que el interior del hogar 12, por lo que se proporciona un espacio de descarga anular 46 entre el compartimiento de combustión 30 y el hogar 12. Como resultado, una porción del aire introducido en el interior del hogar 12 por medio del registro de aire 26 entra al interior del compartimiento de combustión 30 por medio del extremo de entrada abierto 32 del mismo, como el aire primario. La porción restante del aire entra al espacio anular 46 entre el exterior del compartimiento de combustión 30 y el interior del hogar 12 y se descarga de allí por medio del espacio anular 46 como aire secundario. Para distribuir apropiadamente el aire en la zona de combustión primaria 31 formado por el mosaico 36 dentro del compartimiento de combustión 30, un deflector de aire semi-cilíndrico 48 se une integramente al lado del extremo abierto inferior 32 del compartimiento de combustión 30 opuesto del registro de aire 26. El deflector 48, que se muestra mejor en las FIGS. 2 y 3, funciona para distribuir el aire uniformemente en el compartimiento de combustión 30 y el mosaico 36 del mismo. Una pistola de atomización de combustible convencional 50, que tiene una boquilla de combustible liquido 54, se extiende a través del hogar 12 y una pieza de montaje 52 montada en el compartimiento de combustión 30 en el centro del orificio venturi 33 del mosaico 36. La pistola de combustible liquido 50 descarga el combustible liquido atomizado por medio de la boquilla 54 en la zona de combustión 31 en el mosaico 36. La pistola de atomización de combustible liquido 50 se conecta a una fuente de combustible liquido por medio de un conducto 44. El combustible liquido descargado en la zona de combustión primaria 31 se mezcla con una porción del aire primario en la zona y se quema en la misma. Í4 Como se muestra mejor en la FIG. 2, un par de boquillas de combustible gaseoso primario 56 se disponen dentro del orificio venturi 38 del mosaico 36 en lados opuestos de la boquilla de combustible líquido 54. Las boquillas de combustible gaseoso 56 se conectan por los conductos 58 a un tubo colector de entrada de combustible gaseoso 60 colocado por debajo y fuera del hogar del quemador 12. Las boquillas de combustible gaseoso 56 descargan el combustible gaseoso primario en la zona de combustión primaria 31 dentro del compartimiento de combustión 30, de modo que el combustible gaseoso junto con el combustible líquido descargado por la boquilla 54 de la pistola de atomización 50 se combine con el aire primario en el mismo, se queme y se descargue en el espacio del horno 24. Como se muestra mejor en la FIG. 1, cuatro boquillas de combustible gaseoso secundario 62 para descargar el combustible gaseoso secundario en el espacio del horno 24 se unen y se separan alrededor del extremo de descarga del alojamiento 12 dentro del espacio anular 46 entre el exterior del compartimiento de combustión 30 y el interior del hogar 12. Las boquillas 62 se conectan a los conductos 64 los cuales se conectan en cambio al tubo colector del combustible gaseoso 60. Cuatro miembros de mamparas de aire espaciados 66 se colocan en el espacio anular 46 adyacentes a las boquillas de combustible gaseoso secundario 62, para proteger las boquillas de combustible 62 y provocar que el aire secundario fluya a través del espacio anular 46 que va a descargarse en el espacio del horno 24 por medio de las aberturas espaciadas 67 formadas entre los miembros de mampara 66. El arreglo escalonado de las aberturas 67 y la descarga del aire secundario en el espacio del horno 24 permite que el aire secundario arrastre los gases de combustión y los lleve en la zona de combustión, por lo cual se reduce los N0X térmicos. El combustible gaseoso secundario descargado por las boquillas 62 también se mezcla con los gases de combustión en el espacio del horno 24, el combustible líquido no quemado descargado en el espacio 24 de la zona de combustión primaria 31 (cuando el combustible líquido se quema simultáneamente con el combustible gaseoso) y el aire secundario descargado de los espacios 67 entre las mamparas 66. La mezcla resultante se quema en una zona de combustión secundaria en el espacio del horno 24 corriente abajo de la zona de combustión primaria 31. Como se muestra en las FIGS. 1 y 3, un quemador de flama del piloto 68 se une a y se coloca dentro del hogar 12, por lo que la flama del piloto producida se localiza dentro del compartimiento de combustión 30 adyacente al orificio venturi 38 en el mosaico 36. El quemador de flama del piloto 68 se conecta mediante un conducto 70 al tubo colector de entrada de combustible gaseoso 60. En la operación del aparato quemador 10 para quemar simultáneamente combustibles líquidos y gaseosos con una cantidad de aire sustancialmente estequiométrica, el aire primario introducido en el hogar 12 se mezcla con el combustible líquido descargado de la boquilla de combustible líquido 54 en la zona de combustión primaria 31, con el propósito de formar una mezcla rica en combustible. La mezcla rica en combustible se quema en la zona de combustión primaria 31, por lo que se forman en la misma gases de combustión que tienen bajo contenido de ??? y los gases de combustión y el combustible líquido no quemado se descargan en el espacio del horno 24. El aire primario también se mezcla con una porción primaria del combustible gaseoso descargado por las boquillas de combustible gaseoso primario 56 en la zona de combustión primaria 31. La mezcla de combustible gaseoso primario-aire primario se quema en la zona de combustión primaria 31, por lo que se forman en la misma gases de combustión que tienen bajo contenido de N0X y se descargan en el espacio del horno 24. Una porción secundaria del combustible gaseoso se descarga por medio de las boquillas de combustible gaseoso secundario 62 en el mezcla de combustible gaseoso primario-aire primario se quema en la zona de combustión primaria 31, por lo que se forman en la misma gases de combustión que tienen bajo contenido de N0X y se descargan en el espacio del horno 24. Una porción secundaria del combustible gaseoso se descarga por medio de las boquillas de combustible gaseoso secundario 62 en el espacio del horno 24. El aire secundario introducido en el hogar 12 se descarga en el espacio del horno por medio del espacio anular 46 y las aberturas 67 entre las mamparas 66. El aire secundario descargado se mezcla con los gases de combustión en el espacio del horno 24, el combustible gaseoso secundario descargado en el espacio del horno 24 por las boquillas 62 y el combustible liquido no quemado descargado en el espacio del horno de la zona de combustión primaria 31 y, la mezcla resultante se quema en una zona de combustión secundaria en el espacio del horno 24, por lo que se forman gases de combustión adicionales que tienen bajo contenido de N0X. Cuando solo se quema combustible liquido en el aparato quemador 10 y cuando el combustible liquido y el combustible gaseoso se queman simultáneamente, el combustible liquido se quema en un deficiencia de aire en la zona de combustión primaria 31, produciendo un ambiente reductor que suprime la formación de N0 . siendo pobre en combustible. Cuando la combustión en la zona primaria es rica en combustible, la división del combustible gaseoso es de aproximadamente 16% a aproximadamente 35% en volumen en la zona primaria con aproximadamente 65% a aproximadamente 84% en volumen en la zona secundaria. Cuando la combustión en la zona primaria es pobre en combustible, la división es de aproximadamente 14% a aproximadamente 25% en volumen en la zona primaria y de aproximadamente 75% a 86% en volumen en la zona secundaria. El combustible gaseoso secundario introducido en el espacio del horno 24 se diluye con los gases de combustión y se quema con el aire secundario en el mismo, lo que produce gases de combustión adicionales que tienen un bajo contenido de NOx. De esta manera, el aparato quemador de baja formación de N0X de esta invención que se adapta para conectarse a un espacio del horno para quemar combustibles líquidos y gaseosos, ya sea independiente o simultáneamente, está comprendido básicamente de los siguientes elementos: un hogar que tiene un extremo de descarga abierto y un extremo opuesto cerrado; medios para introducir una cantidad controlada de aire en el hogar y en un espacio del horno unido al hogar; un compartimiento de combustión dispuesto dentro del hogar aju-tli ' para proporcionar una zona de combustión primaria en el mismo, que tenga un extremo de entrada abierto para recibir una porción del aire introducido en el hogar como aire primario y, un extremo de descarga abierto adyacente al extremo de descarga abierto del hogar, el compartimiento de combustión es menor que el hogar, por lo que una porción del aire introducido en el hogar pasa a través del espacio anular entre el exterior del compartimiento de combustión y el interior del hogar y se descarga del espacio anular en los extremos de descarga del hogar y, el compartimiento de combustión como el aire secundario; una boquilla de combustible liquido unida al hogar para la conexión a una fuente de combustible liquido y para descargar el combustible liquido en la zona de combustión primaria dentro del compartimiento de combustión, de modo que el combustible liquido se mezcle con el aire primario del mismo, se queme en el mismo y se descargue en el espacio del horno; al menos una boquilla de combustible gaseoso primario unida al hogar para la conexión a una fuente de combustible gaseoso y para descargar el combustible gaseoso primario en la zona de combustión primaria dentro del compartimiento de combustión, de modo que el combustible gaseoso se mezcle con el aire primario en el mismo, se queme en el mismo y se descargue en el espacio del horno; y al menos una boquilla de combustible secundario unida al hogar para la conexión a una fuente de combustible gaseoso y para descargar el combustible gaseoso secundario en el espacio del horno que se mezcla con los gases de combustión y el aire secundario del mismo y se quema en el mismo. El compartimiento de combustión del aparato anteriormente descrito incluye un orificio venturi en la entrada de la zona de combustión primaria, y la boquilla de combustible liquido se coloca en el hogar, por lo que el combustible liquido se descarga en la zona de combustión primaria en el centro del orificio venturi. Dos boquillas de combustible gaseoso primario se utilizan preferentemente unidas al hogar para descargar el combustible gaseoso primario en la zona de combustión primaria. Las dos boquillas de combustible gaseoso primario se colocan preferentemente en lados opuestos de la boquilla de combustible liquido y descargan el combustible gaseoso primario en el orificio venturi de la zona de combustión primaria. Cuatro boquillas de combustible gaseoso secundario, las cuales se separan igualmente dentro y alrededor del espacio anular en los extremos de descarga del hogar y el compartimiento de combustión, se utilizan preferentemente para descargar el combustible secundario en el espacio del horno. Además, cuatro mamparas de aire espaciadas se colocan preferentemente en el espacio anular adyacente a las boquillas de combustible gaseoso secundario para proteger las boquillas de combustible y provocar que el aire secundario se descargue del espacio anular por medio de las aberturas entre los miembros de las mamparas. Preferentemente, el aparato también incluye un deflector de aire unido al compartimiento de combustión que se extiende desde el extremo de entrada abierto del mismo hacia el extremo cerrado del hogar y se coloca opuesto al medio para introducir aire en el hogar. Finalmente, la zona de combustión que incluye un orificio venturi en el extremo de entrada del mismo, se forma preferentemente por un mosaico de cerámica unido dentro del compartimiento de combustión, y un quemador de flama del piloto se une preferentemente al hogar y se coloca en el mismo, por lo que la flama del piloto producida se localiza dentro del compartimiento de combustión adyacente al orificio venturi en el mosaico de cerámica, por lo que la flama del piloto calienta la superficie del mosaico caliente la cual estabiliza la flama del piloto.
Los métodos de la presente invención para quemar combustibles líquidos y gaseosos con una cantidad de aire sustancialmente estequiométrica en un quemador y en un espacio del horno al cual se une el quemador, de tal manera que las gases de combustión que tengan bajo contenido de N0X están comprendidos básicamente de las siguientes etapas: (a) mezclar el aire primario con un combustible liquido en una zona de combustión primaria en el quemador para formar una mezcla rica en combustible; (b) quemar la mezcla rica en combustible de la etapa (a) en la zona de combustión primaria, de tal manera que los gases de combustión que tengan bajo contenido de N0X se formen en la misma y los gases de combustión y el combustible liquido no quemado se descarguen en el espacio del horno; (c) mezclar el aire primario con una porción primaria de un combustible gaseoso en la zona de combustión primaria en el quemador; (d) quemar la mezcla de combustible gaseoso primario-aire primario de la etapa (c) en la zona de combustión primaria en el quemador, de tal manera que los gases de combustión que tengan bajo contenido de N0X se formen en la misma y se descarguen en el espacio del horno; (e) descargar una porción secundaria del combustible gaseoso en el espacio del horno; y (f) descargar el aire secundario en el espacio del horno, de modo que el aire secundario se mezcle con los gases de combustión en el espacio del horno, el combustible gaseoso secundario descargado en el mismo de acuerdo con la etapa (e) y el combustible liquido no quemado descargado en el mismo de acuerdo con la etapa (b), y la mezcla resultante se quema en una zona de combustión secundaria en el espacio del horno, por lo que se forman gases de combustión adicionales que tienen un bajo contenido de N0X . El aire primario mezclado con el combustible liquido y el aire primario mezclado con el combustible gaseoso de acuerdo con las etapas (a) y (c), comprenden preferentemente una cantidad combinada de aire en el intervalo de aproximadamente 15% a aproximadamente 30% en volumen del aire total introducido en el quemador y el espacio del horno. Además, la primera porción del combustible gaseoso mezclado con el aire primario de acuerdo con la etapa (c) , es preferentemente una cantidad en el intervalo de aproximadamente 16% a aproximadamente 35% en volumen del combustible gaseoso total quemado en el quemador y en el espacio del horno. De esta manera, la presente invención se adapta bien para llevar a cabo los objetivos y lograr los objetivos y ventajas mencionados, asi como los que son inherentes en la presente. Mientras que las modalidades actualmente preferidas de la invención se han descrito para propósitos de esta descripción, numerosos cambios en la construcción y en el arreglo de las partes y etapas sugerirán a los expertos en el arte que se abarquen dentro del espíritu de esta invención como se define por las reivindicaciones anexas.
¡¡¡¡I Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

RE I IND ICAC IONE S Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Un aparato quemador que produce bajo N0X para quemar combustibles líquidos y gaseosos adaptado para conectarse a un espacio del horno, caracterizado porque comprende : un hogar que tiene un extremo de descarga abierto unido al espacio del horno y un extremo opuesto cerrado; medios para introducir una cantidad controlada de aire en el hogar y en el espacio del horno unido al hogar ; un compartimiento de combustión dispuesto dentro del hogar para proporcionar una zona de combustión primaria en el mismo, que tiene un extremo de entrada abierto para recibir una porción del aire introducido en el hogar como aire primario y un extremo de descarga abierto adyacente al extremo de descarga abierto del hogar, el compartimiento de combustión es más pequeño que el hogar, de tal manera que una porción del aire introducido en el hogar pasa a través del espacio anular entre el exterior del compartimiento y el interior del y el compartimiento como aire secundario; una boquilla de combustible líquido unida al hogar para la conexión a una fuente de combustible líquido y para descargar el combustible líquido en la zona de combustión primaria dentro del compartimiento, de modo que el combustible líquido se mezcle con el aire primario en el mismo, se queme en el mismo y se descargue en el espacio del horno; al menos una boquilla de combustible gaseoso primario unida al hogar para la conexión a una fuente de combustible gaseoso y para descargar el combustible gaseoso primario en la zona de combustión primaria dentro del compartimiento, de modo que el combustible gaseoso se mezcle con el aire primario en el mismo, se queme en el mismo y se descargue en el espacio del horno; y al menos una boquilla de combustible gaseoso secundario unida al hogar para la conexión a una fuente de combustible gaseoso y para descargar el combustible gaseoso secundario en el espacio del horno que se mezcla con los gases de combustión y el aire secundario en el mismo y se quema en el mismo.
2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compartimiento de combustión incluye un orificio venturi a la entrada de la zona de combustión primaria en el mismo.
3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la boquilla de combustible liquido se coloca en el hogar, de tal manera que el combustible liquido se descarga en el compartimiento de combustión y en la zona de combustión en el mismo en el centro del orificio venturi .
4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque se unen dos boquillas de combustible gaseoso primario al hogar para descargar el combustible gaseoso primario en la zona de combustión primaria dentro del compartimiento de combustión.
5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque las boquillas de combustible gaseoso primario se colocan en lados opuestos de la boquilla de combustible liquido y descargan el combustible gaseoso primario en el orificio venturi.
6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cuatro boquillas de combustible gaseoso secundario se unen al hogar para descargar el combustible secundario en el espacio del horno.
7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque cuatro boquillas de combustible gaseoso secundario se separan igualmente dentro y alrededor del espacio anular en los extremos de descarga del hogar y el compartimiento de combustión.
8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende además cuatro miembros de mamparas de aire espaciadas colocadas en el espacio anular adyacente a las boquillas de combustible gaseoso secundario para proteger las boquillas de combustible y provocar que el aire secundario se descargue del espacio anular por medio de las aberturas entre los miembros de mampara.
9. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un deflector de aire unido al compartimiento de combustión que se extiende desde el extremo de entrada abierto del mismo hasta el extremo cerrado del hogar y se coloca opuesto al medio para introducir aire en el hogar.
10. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la zona de combustión primaria y el orificio venturi en la cámara de combustión se forman mediante un mosaico de quemador.
11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende un quemador de flama de piloto unido al hogar y colocado en el mismo, de tal manera que la flama del piloto producida se localice dentro del compartimiento de combustión adyacente al orificio venturi en el mosaico del quemador del mismo.
12. Un método para quemar combustibles líquidos y gaseosos con una cantidad de aire sustancialmeñte estequiométrica en un quemador y en un espacio del horno al cual el quemador se une, por lo que los gases de combustión que tienen bajo contenido de NOx.se forman en el mismo, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) mezclar el aire primario con un combustible liquido en una zona de combustión primaria en el quemador para formar una mezcla; (b) quemar la mezcla de la etapa (a) en la zona de combustión primaria, de tal manera que los gases de combustión que tengan bajo contenido de N0X se formen en la misma y los gases de combustión y el combustible liquido no quemado se descarguen en el espacio del horno; (c) mezclar el aire primario con una porción primaria de un combustible gaseoso en la zona de combustión primaria en el quemador; (d) quemar la mezcla de combustible gaseoso primario-aire primario de la etapa (c) en la zona de combustión primaria en el quemador, de tal manera que los gases de combustión que tengan bajo contenido de N0X se formen en la misma y se descarguen en el espacio del horno; (e) descargar una porción secundaria del combustible gaseoso en el espacio del horno; y (f) descargar el aire secundario en el espacio del horno, de modo que el aire secundario se mezcle con los gases de combustión en el espacio del horno, el combustible gaseoso secundario descargado en el mismo de acuerdo con la etapa (e) y el combustible liquido no quemado descargado en el mismo de acuerdo con la etapa (b), y la mezcla resultante se quema en una zona de combustión secundaria en el espacio del horno, por lo que se forman gases de combustión adicionales que tienen un bajo contenido de NOx .
13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la mezcla de la etapa (a) es rica en combustible.
14. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la mezcla de la etapa (c) es pobre en combustible.
15. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la mezcla de la etapa (c) es rica en combustible.
16. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el aire primario se mezcla con el combustible liquido de acuerdo con la etapa (a) descargando el combustible liquido desde una boquilla de combustible liquido en un orificio venturi formado en la zona de combustión primaria, lo cual provoca que el aire primario se extraiga en la zona de combustión primaria y se mezcle con el combustible líquido en la misma.
17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el aire primario se mezcla con la primera porción del combustible gaseoso de conformidad con la etapa (c) descargando la primera porción del combustible gaseoso de dos boquillas de combustible gaseoso primario en el orificio venturi, lo cual provoca que el aire se extraiga en la zona de combustión primaria y se mezcle con el combustible gaseoso en la misma.
18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el combustible gaseoso secundario descargado en el espacio del horno de acuerdo con la etapa (e) se descarga en el mismo mediante cuatro boquillas de descarga de combustible gaseoso secundario.
19. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el aire primario mezclado con el combustible líquido y el aire primario mezclado con el combustible gaseoso de acuerdo con las etapas (a) y (c) comprenden una cantidad de aire combinada en el intervalo de aproximadamente 15% a aproximadamente 30% en volumen del aire total introducido en el quemador y el espacio del horno.
20. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la primera porción del combustible gaseoso mezclado con aire de acuerdo con la etapa (c) es una cantidad en el intervalo de aproximadamente 14% a aproximadamente 35% en volumen del combustible gaseoso total quemado en el quemador y en el espacio del horno.
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