[发明专利]灵活性增强的燃烧器组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种灵活性增强的燃烧器组件，特别是涉及这样的双燃料燃烧器和/或进行分级燃烧的燃烧器。

背景技术

众所周知的做法是使用燃烧器、特别是进行分级燃烧的燃烧器来加热炉例如熔炉中的装料。

燃烧器的定期维护对其正常运转十分重要。燃烧器的维护通常包括检查喷射器或燃料棒的状态、它们的清洁或它们的更换。

这样的维护通常需要在维护程序期间使燃烧器停止工作。

对于配设有单个燃烧器的炉，使燃烧器停止工作意味着停止炉的加热。

对于配设有数个燃烧器的炉，理论上可以设想通过相应增大该炉的其它燃烧器的功率来补偿由于为了进行维护而使燃烧器之一停止工作所造成的功率损失。但是，这样的程序造成在该燃烧器停止工作时炉的热分布(热廓型，profil thermique)发生变化。

很明显，控制工业炉内的温度范围对该炉的性能和出自该炉的产品品质是重要的。

前述的结果在于，由于燃烧器的维护使其停止工作，所以维护工业炉的一个或多个燃烧器的操作对炉的性能和/或产品品质具有暂时的负面影响。此外，该一个或多个燃烧器的维护对于炉的安全及其长期生产率来说是重要的。

因此，需要至少能够限制在对工业炉内的燃烧器进行维护时该燃烧器的停机时间。

工业炉的操作员必须面对的另一个重要问题是燃料例如天然气的价格不稳定。

因此，工业炉的操作员希望能够签订断续的燃料供应合同。这使得燃料成本较低；但另一方面，销售商可临时停止供应。客户被提前通知停止供应，并且双方协商合同使得告知时间越短，经协商的燃料成本就越低。

工业炉的操作员继而必须能够改变燃料类型，例如在很短的时间内将天然气转换为液态燃料。

将燃料从第一燃料转换为第二燃料通常需要更换燃料喷射器并因此通常需要使燃烧器停止工作。在冷反应物的情况下该操作可能耗费数小时，而在经预热的反应物的情况下该操作可能延长到数天。

基于以上关于燃烧器的维护所述的原因，需要能够限制工业炉内的燃烧器在进行这样的从一种燃料至另一种燃料的变换时的停机时间。

发明内容

本发明提出一种燃烧器组件，其可以在不必使燃烧器停止工作并且甚至不必降低燃烧器的功率的情况下对燃料棒进行维护。

本发明还提出这样的一种燃烧器组件，其允许在不必使燃烧器停止工作并且甚至不必降低燃烧器的功率的情况下从第一燃料转换至第二燃料或转换至数种燃料的组合且反之亦然。

本发明更具体地涉及一种燃烧器组件，其包括：

·燃烧器单元，

·称为第一燃料棒的n个燃料棒或燃料喷射器，其中n＞1，

·氧化剂供应装置，以及

·第一燃料供应装置。

根据本发明，燃烧器单元具有入口面和出口面、在入口面与出口面之间的至少一个氧化剂通道以及在入口面与出口面之间的至少一个燃料棒通道。所述燃烧器单元是这样的：可以经所述至少一个燃料棒通道将m个燃料棒同时安装在燃烧器单元内，其中m＞1。

每个第一燃料棒均能够被安装在燃料棒通道内或燃料棒通道中的一个内，并且能够经由燃烧器单元的入口面从所述燃料棒通道被移去。对于所述棒的维护，特别重要的是能够插入和移去棒而不会由此损坏棒、燃烧器单元以及特别是燃料棒通道。

氧化剂供应装置能够将氧化剂流从氧化剂源输送到燃烧器单元，以便经所述至少一个氧化剂通道将氧化剂流喷射到位于出口面下游的燃烧区内。

类似地，第一燃料供应装置能够将第一燃料流从第一燃料源输送到燃烧器单元，以便经一个或多个燃料棒通道将第一燃料流喷射到燃烧区内。该第一燃料供应装置包括第一供应管线、第一流量计、第一分配器和n个将第一分配器与n个第一燃料棒连接的第一柔性管线。第一供应管线更具体地能够将第一燃料流从第一燃料源输送到第一分配器。第一流量计能够调节第一燃料流的从第一燃料源至第一分配器的流量，并且第一分配器能够将第一燃料流分为在n个第一柔性管线上的n股次流。

柔性管线更容易将燃料棒插入燃料棒通道内并从所述通道移去燃料棒。

根据本发明的燃烧器组件的特征特别在于，第一燃料供应装置包括一个或多个阀，所述一个或多个阀可以逐一关闭或开启n个第一柔性管线，从而当n个第一柔性管线中的x个第一柔性管线被所述一个或多个阀关闭时，其中1≤x≤n-1，第一分配器将第一燃料流分入n-x个开启的第一柔性管线，以便通过与所述第一开启的柔性管线连接的一个或多个第一燃料棒将第一燃料流喷射到燃烧区内。