[发明专利]具有分散燃料射流的燃烧

说明书

本发明涉及作为燃烧器的喷射器的装置，其尤其可安装在具有横向燃烧器或回路的玻璃炉中。

提高玻璃炉的生产率需要提高它们的燃烧器的功率。然而，取决于传递至玻璃的热量，由于燃烧器的过高功率，炉的耐火材料有时会过热并且劣化。尤其对于具有横向燃烧器的炉的再生器情况就是如此，再生器直接接纳面向它们的燃烧器的火焰。因此期望的是燃烧器功率不变，而降低室顶部（或“再生器的顶部”或“头部”）处的温度。

出于减少NOx的目的，EP921349（或US6244524）以及2007年3月26日提交的法国专利申请No. 0754028提出了具有至少一个喷射器的燃烧器，其包括用于燃料油类型液体燃料的供应导管和用于雾化流体的供应导管，雾化流体的供应导管相对于所述液体燃料的供应导管同心地布置，所述液体燃料的供应导管包括被倾斜通道穿透的元件，以便将液体燃料成形为大体贴合内壁的空心射流。

JP-A-2003269709教导了一种用于在具有横向燃烧器的炉中加热熔融玻璃的方法，该炉装备了再生器并利用气态燃料操作。

US4946382教导了一种利用助燃剂(comburant)燃烧液体燃料的方法，助燃剂可为富氧空气，其中氧气动量(impulsion)相对于燃料动量的比值为从10到30。

WO2009/101312教导了一种使用炉加热熔融玻璃的方法，该炉包括侧壁，侧壁装备了横向燃烧器并设有再生器，其特征在于至少一个燃烧器被供应助燃剂和燃料，助燃剂包括小于30 vol%的氧气，使得助燃剂的动量相对于燃料的动量的比值从5到13变化。

US6132204教导了具有单氧气动量的燃烧器，燃烧器的燃料射流分成三股分散射流以便扩散火焰，且因而使得要加热的玻璃的表面被更好地覆盖。利用这样的燃烧器，不可能以恒定的流量调节动量，并且因此不能以恒定的流量调节火焰长度。

当前已经发现如果燃料喷射装置（通常是燃烧器的金属喷射器）包括两个分散的射流而不是单个射流，则再生器顶部处的温度可以极大地降低，且具有的燃烧器功率相同。备选地，可以选择提高所讨论的燃烧器的功率并从而提高生产率，同时保持回收燃烧器的烟的再生器处的温度不变。

本发明涉及一种用于产生火焰的喷射器型燃料喷射装置，其包括至少两个燃料喷射孔，它们的轴线分开至少16°。根据本发明的喷射器是具有双燃料动量的喷射器，并且包括称为高压的第一导管和称为低压的第二导管，该第二导管包围第一导管，第一导管在其末梢处（即其末端）包括至少两个燃料喷射孔，所述两个孔的轴线分开至少16°。通常，所述两个孔的轴线分开最多40°。这两个燃料射流参与形成相同的火焰，即便在根部火焰可能显示成两个部分。在使用期间，就是说在炉的运行期间，两个孔的轴线优选地位于相同的水平面上。如果燃料是气态的，燃料的压力在通过孔喷射前例如可处于20到100 mbar之间。如果燃料是液态的（重燃料油），燃料的压力在通过孔喷射前可例如处于3到15 bar之间。通常，在两个孔的出口处（喷射点）两个射流（或孔）的轴线之间的距离小于2 m，且通常小于150 mm。通常，两个分开的孔位于喷射器中并且通过相同的燃料导管供应。尤其是，此导管可终止于两个分开的孔形成在其中的套接管中。通常存在孔的（且因而分散射流的）轴线的会聚点，所述会聚点通常包含在给两个孔供应燃料的此单个导管中。

根据本发明的两个分开的孔通常具有相等的横截面积（垂直于孔的轴线的开口表面的面积）并且通常以相同的动量输送射流。

根据本发明的喷射器为双动量类型，就是说其包括两个单独的燃料导管，每个导管被供应不同的燃料压力：高压和低压，例如如专利申请WO2009/101326中所述。高压燃料可为气态或液态，而低压燃料常为气态。这两个导管通常是同心的，低压导管通常包围高压导管。在这种情况下，分开分散射流的孔安装在高压导管的末端处。通常，高压导管输送低压和高压导管的流量总量的5到30％。通常，燃烧器的功率通过低压调节，而火焰长度通过高压调节。如果燃料是气态的，高压导管中燃料的压力在通过孔喷射前例如可处于20到100 mbar之间。如果燃料是液态的（重燃料油），燃料的压力在通过高压导管喷射前可例如处于3到15 bar之间，通常在5到10 bar之间。低压导管中的气态燃料的压力在燃料的喷射前可在0到50 mbar之间。当然，本申请中压力数据指的是相对压力（绝对压力和大气压力之间的差值）。高压导管中的压力高于低压导管中的压力。