专利名称：燃烧器的制作方法
技术领域：
燃烧器技术领域[0001]本发明涉及燃烧器(burner)的领域。具体地，本发明涉及用于重整反应器的燃烧器的领域。还更具体地，本发明涉及适合于二次重整反应器的燃烧器的领域。
背景技术：
[0002]一次和二次重整反应器在用于生产诸如氨和甲醇的物质的设备中起基本作用。[0003]例如，在氨生产的情况中，重整的目的是从水、空气和天然气的原料开始，生产化学计量比为3比1的氮气和氢气的气体混合物。实现这个比例的反应式如下[0004]1) CH4 + H2O ^ CO + 3H2 (甲烷重整反应)[0005]2) CH4 +2H20 + CO (燃烧反应)[0006]3) CO + H2O ^ CO2 + H2 (水煤气变换反应)[0007]甲烷重整反应是吸热的并且发生在一次重整器中。而相反，燃烧反应是放热的并且与甲烷重整反应和水煤气变换反应一起发生在二次重整器中。[0008]更详细地，在氨设备中，天然气首先被清洁并且与蒸汽混合。在第二阶段中，发生在一次重整器中，甲烷和水通过甲烷重整反应转化成氢气和一氧化碳。然而，甲烷重整反应在一次重整器中并没有完成并且形成由一次重整器输出的甲烷、水、一氧化碳以及氢气的混合物，其通常称为过程气体(process gas)。因此，二次重整反应(燃烧反应)在二次重整器中执行。具体地，空气或富含氧气的空气在二次重整器中添加到由一次重整器输出的过程气体中。在该步骤中，形成过程气体/空气火焰，并且氧化剂的燃烧产生大约1250°C的温度，这导致甲烷的进一步重整。余下的一氧化碳通过蒸汽转化成二氧化碳和氢气(水煤气变换)。最终移除二氧化碳和过量蒸汽并且所得到的混合物包含25 %的氮气和75 %的氢气，这对于氨合成是适当的组合。[0009]在甲醇设备中，在类似于用于氨设备的二次重整器的反应器中使用纯氧气而不是空气通过所谓的自热重整执行二次重整。[0010]过程气体和氧化剂通过燃烧器引入二次重整器。具体地，燃烧器设计成以便保证稳定的火焰和高燃烧强度进入发生需热反应的二次重整器。[0011]图1中以横截面示意性示出适合于二次重整的重整反应器的示例。重整反应器 100由压力外壳150封闭并且它设置有适于至少容纳燃烧器200的端部的上开口。过程气体和氧化剂通过燃烧器200供应到反应器100的燃烧室110中。燃烧反应发生在燃烧室 110中，这里产生反应所必需的热。因此，为了优化燃烧室110的设计，室的侧壁由耐火衬 140覆盖。燃烧室110通过目标瓦(target tile) 120从反应器的催化剂床130分开。具体地，目标瓦120放置在催化剂床130上方以保护催化剂不被从燃烧器200进入燃烧室110 的气流搅动。气体流过催化剂床130并且反应的产物从反应器的底部(图中未示出)进行收集。图1中示出的反应器100围绕对称轴线h柱形对称。[0012]为了优化重整器的设计，燃烧器的设计起关键作用。[0013]具体地，对于满意的二次重整器性能的关键参数是过程气体和氧化剂的有效混合。实际上，不均勻混合可导致在催化剂床上方和进入催化剂床的大的温度变化，引起完成的重整度的变化并且经常产生不良的总重整平衡。在这些情况下，即使催化剂极为有活性， 反应的过程也没有优化并且不均勻混合可导致大量的反应物残余。气体混合的效率主要取决于燃烧器设计。[0014]除了引起低效的气体混合之外，当在这些区域中存在热气和/或火焰的冲击时， 不良设计的燃烧器可损坏反应器壁、耐火衬、目标瓦或甚至燃烧器自身。例如，如果燃烧器的大的区域长时间暴露于火焰，则燃烧器的使用寿命极大地减少。[0015]而且，由燃烧器形成的火焰必须保持远离燃烧室的侧壁的耐火衬和远离覆盖催化剂床的瓷瓦。这些部分的过热不仅是造成损坏和反应器的使用寿命的减少的原因，而且是造成氧化铝从这些部分上蒸发的原因。氧化铝蒸发导致在催化剂中红宝石(ruby)形成，因此使催化剂中毒并且降低它的活性。红宝石形成因此可引起反应器中的压降和对反应器的早早关闭的需要以防止热气沿压力外壳的旁通。因此，用于重整反应器的燃烧器的设计中的一个主要挑战是使由火焰占据的容积最小而同时不影响用于发生反应的必需的热量的供应。[0016]关于用于重整反应器的燃烧器的设计的另一个问题是在反应器内部的温度分布。 具体地，希望获得尽可能均勻的温度分布。实际上，产物产出高度取决于催化剂床中的温度分布。如以上已经关于低效气体混合的问题所解释的，反应器中的非均勻温度分布引起完成的重整度的变化并且经常产生不良的总重整平衡。实用新型内容[0017]因此，本发明的目的是提供燃烧器，其提供反应器中的改进的温度分布。[0018]该目的利用根据权利要求1的燃烧器来实现。该燃烧器包括用于接收具体为氧化剂的第一气流的第一输入、用于接收具体为过程气体的第二气流的第二输入以及用于与第一输入和第二输入连通的端部，其中，端部适于将第一气流和第二气流供应到反应器中，端部还适于引导第二气流的至少部分，使得第二气流的所述部分沿反应器的壁流动。根据本发明的燃烧器基于这样的发明构思，即允许气流中的一个的至少部分输入反应器以在通过燃烧反应进行反应之前沿燃烧器的壁向下移动。因此，燃烧器的壁与具有较低温度的气流保持接触。在二次重整的情况中，根据本发明的燃烧器适于引导由一次重整器输出的过程气体的至少部分，使得它在与氧化剂进行反应之前沿反应器的壁流动。[0019]根据本发明的另外的实施例，燃烧器的端部可围绕对称轴线大致柱形对称并且它可适于在关于对称轴线的方向向外的方向上引导第二气流的流的至少部分。因此，燃烧器易于设计和制造。[0020]根据本发明的另外的实施例，燃烧器的端部可包括旋流装置，以便允许第一气流和/或第二气流以旋流模式流入反应器从而优化两个气流的混合。因此，可改进两个气流的混合。而且，可实现反应的更高产出。[0021]根据本发明的另外的实施例，提供燃烧器，其中第二输入可通过具体为柱形的外部导管连接到燃烧器的端部，并且第一输入可通过具体为柱形的和/或与外部导管共轴的内部导管连接到端部。利用这种简单设计，可实现希望的气流性质。而且，燃烧器可容易地集成到之前存在的设备中。[0022]还根据本发明的另外的实施例，内部导管的横截面可包括朝向它的面向反应器的末端的扩大区。因此，火焰与反应器之间的接触被最小化以便延长燃烧器的使用寿命。[0023]根据本发明的另外的实施例，端部的扩大区可包括邻近内部导管的第一部分，所述第一部分大致具有截头锥体的形状。因此，沿端部的外表面流动的气流有效地引导向应用燃烧器的反应器的壁。因此进一步，反应器内的温度分布也得到优化，这改进它的使用寿命。[0024]还根据本发明的另外的实施例，扩大区还可包括在它的朝向反应器的末端处的邻近第一部分的第二部分，所述第二部分大致为柱形。因此，沿端部的内表面流动的气流与应用燃烧器的反应器的侧壁保持距离。这允许减少火焰与反应器的侧壁之间的接触，因此也防止反应器的过热和损坏。[0025]根据本发明的另外的实施例，端部可包括壁元件，其适于部分地封闭朝向反应器的内部导管。因此，设置在反应器的催化剂床上方的目标瓦不被流过内部导管的气流的流过度加热并且氧化铝的蒸发被最小化。具体地，部分地封闭朝向反应器的内部导管的壁元件允许流过内部导管的气流的流通过内部导管的受限部分输入反应器，因此限制火焰并且防止放置在在内部导管前面的燃烧室的底部的目标瓦被过度加热。而且，部分地封闭朝向反应器的内部导管的壁元件有助于引导燃烧室中的气体的再循环。[0026]根据本发明的另外的实施例，壁元件的末端可弯曲，使得它们突入反应器中以与内部导管的扩大区一起形成大致环形的通道，所述环形的通道适于将第一气流输入反应器。因此，在反应器内部获得火焰的和因此温度的更均勻的分布。[0027]根据本发明的另外的实施例，扩大区还可包括导向壁，其比壁元件更远地突入反应器中，导向壁适于将第二气流引导向反应器的壁。因此，沿端部的外表面流动的气流引导向应用燃烧器的反应器的壁。这允许减少反应器的侧壁的热效应。[0028]根据本发明的另外的实施例，导向壁可包括大致截头锥体的形状的部分。[0029]根据本发明的另外的实施例，燃烧器的端部包括适于将第二气流供应到反应器中的外部缝隙和适于将第一气流供应到反应器中的内部缝隙，其中，外部缝隙围绕内部缝隙以便引导第二气流的至少部分，使得第二气流的所述部分沿反应器的壁流动。因此，从外部缝隙流入反应器的第二气流由从内部缝隙流入反应器的第一气流的流引导向反应器的壁。 根据本发明的另外的实施例，外部缝隙的宽度大于内部缝隙的宽度。因此，从外部缝隙流入反应器的第二气流的一部分直接与从内部缝隙流入反应器的第一气流反应并且第二气流的另一部分被引导向反应器的壁。[0030]还根据本发明的另外的实施例，端部可包括与第一输入连通的多个管道，以便经由多个管道将第一气流供应到反应器中。因此，由火焰占据的燃烧室的容积限于多个管道的末端，因此保护反应器的侧壁。[0031]根据本发明的另外的实施例，管道可彼此邻近布置在闭合曲线上。因此，因为燃烧可在反应器内的优化的容积中发生，所以可改进过程的产出。[0032]还根据本发明的另外的实施例，管道朝向它们的末端可弯向反应器的壁以便允许第一气流的至少部分流向沿反应器的壁流动的第二气流的部分。因此，改进两个气流的混合。而且，可观察到反应的更高产出。6[0033]根据本发明的另外的实施例，管道可弯曲以便允许第一气流以旋流模式流入反应器。因此，进一步优化两个气流的混合并且进一步增加反应的产出。[0034]根据本发明的另外的实施例，管道可相对于第一弯曲区向内进一步弯向它们的末端。因此，火焰与反应器的侧壁保持距离以便防止反应器的过热和损坏。[0035]根据本发明的另外的实施例，端部还可包括适于突入反应器中的导向壁，导向壁布置在多个管道与第二气流的输出之间以便围绕多个管道并且沿导向壁的外表面引导第二气流的流。因此，沿导向壁的外表面流动的气流被引导向应用燃烧器的反应器的壁。这允许避免反应器的侧壁的过热。[0036]还根据本发明的另外的实施例，提供根据权利要求15的重整反应器。
[0037]以下将描述本发明的优选实施例以及它们的特征和性质以关于以下附图说明发明构思[0038]图1示意性示出包括燃烧器的重整反应器的横截面；[0039]图2示意性示出根据本发明的实施例的燃烧器的三维视图；[0040]图3示意性示出根据本发明的实施例的燃烧器的端部在图1中示出的区域A中的部分的横截面；[0041]图4示意性示出根据本发明的实施例的燃烧器的端部的三维视图；[0042]图5示意性示出根据本发明的另外的实施例的燃烧器的端部在图1中示出的区域 A中的部分的横截面；[0043]图6示意性示出根据本发明的另外的实施例的燃烧器的端部在图A中示出的区域 A中的部分的横截面。[0044]以下，参考如附图所示的特定实施例描述本发明。在附图中，为了简便，对应的部分或元件由相同的附图标记指示。
具体实施方式
[0045]图2示意性示出根据本发明的实施例的燃烧器的三维视图。[0046]燃烧器包括用于接收具体为氧化剂的第一气流0的第一输入220和用于接收具体为过程气体的第二气流PG的第二输入230。第一输入220例如可与诸如空气供应、氧气供应、富氧空气供应等等的第一气流供应连通。第二输入230例如可与一次重整反应器的输出连通。[0047]燃烧器200还包括适于将第一气流0和第二气流PG供应到反应器中的端部。参考例如图1的重整反应器的示意性表示，燃烧器200的端部可适于容纳在反应器100的上开口中。[0048]图2中示出的燃烧器200的第一输入220通过为柱形的内部导管221连接到端部。 第二输入230通过也为柱形的外部导管231连接到端部。而且，内部导管221与外部导管 231共轴。[0049]图2中示出的燃烧器200的端部包括大致柱形的外壁201和中间壁202，该中间壁202大致柱形并且布置在外壁201内部，以便共轴并且形成与第二输入230连通的外部环形输出区从而适于将第二气流PG供应到反应器中。而且，端部还包括内壁203，其大致柱形的并且布置在中间壁202内部，以便共轴并且形成与第一输入220连通的内部环形输出区从而适于将所述第一气流0供应到反应器中。[0050]根据该实施例，从在壁201与202之间形成的外部环形输出区输入反应器的第二气流PG被引导以便沿反应器的侧壁流动。而相反，第一气流0从在壁202与203之间形成的内部环形输出区输入反应器。具体地，在壁201与202之间形成的外部环形输出区在它的朝向反应器的末端处限定适于将第二气流PG供应到反应器中的外部缝隙207。而且，在壁202与203之间形成的内部环形输出区在它的朝向反应器的末端处限定适于将第二气流 0供应到反应器中的内部缝隙208。外部缝隙207围绕内部缝隙208以便引导第二气流PG 的至少部分，使得第二气流PG的所述部分沿反应器的壁流动。具体地，在图2中示出的实施例中，外部缝隙207和内部缝隙208具有圆形的形状并且同心。而且，外部缝隙207和内部缝隙208在系统的对称轴线上居中，并且外部缝隙207比内部缝隙208更加远离中心定位。[0051]从外部缝隙207流入反应器的第二气流PG由从内部缝隙208流入反应器的第一气流0的流引导向反应器的壁。[0052]因此，火焰沿内部缝隙208发展并且因此限制在远离反应器的侧壁的反应器的燃烧室的容积的部分中。[0053]而且，如可在图2中所见，壁201与壁202之间的距离大于壁202与壁203之间的距离。因此，外部缝隙207的宽度大于内部缝隙208的宽度。[0054]换言之，提供第二气流PG的外部环形区宽于提供第一气流0的内部环形区。因此，进来的第二气流PG的流的小部分在输入反应器的时候直接与第一气流0反应(一次燃烧)，而第二气流PG的大部分被迫使首先沿反应器的侧壁向下流动并且然后沿系统的中心轴线向上再循环以便与进来的第二气流0反应(二次燃烧)。沿反应器的侧壁向下流动的第二气流PG的部分允许保护侧壁免于沿内部环形输出区发展的火焰，并且因此保持侧壁的以及应用在其上的耐火衬的温度低。而且，该设计允许获得在反应器中的均勻的温度分布。[0055]根据本发明的具体实施例，外部缝隙207的宽度与内部缝隙208的宽度的比例范围可从3到15。[0056]如可从图2中所见，包括在外壁201与中间壁202之间的外部环形输出区设置有旋流装置210以便允许第二气流PG以旋流模式流入反应器。图2中示出的旋流装置210包括沿外部环形输出区的区域布置的多个旋流叶片。旋流叶片可由固定装置固定到外壁201 的内表面或中间壁202的外表面或两者。替代地，旋流叶片可与所述外壁201或所述中间壁 202中的至少一个整体地形成。旋流叶片的桨距角包括在15°与75°之间，优选地在30° 与60°之间。[0057]旋流装置210的存在通过增加第二气流PG与第一气流0的接触面积而允许它们的有效混合，因此进一步有助于在反应器中的温度分布的均勻性。具体地，图2中示出的旋流叶片迫使第二气流PG的至少部分跟随大致螺旋的路径沿反应器的侧壁向下流动。[0058]在中间壁202与内壁203之间形成的内部环形区也可设置有旋流装置以便允许第一气流0以旋流模式流入反应器。[0059]图2中示出的燃烧器200围绕对称轴线大致柱形对称。[0060]有利地，燃烧器200适于容纳在反应器100中，使得反应器的对称轴线h与燃烧器 200的对称轴线大致重合。[0061]图3示意性示出图2中示出的燃烧器的端部在图1中示出的区域A中的部分的横截面。[0062]燃烧器的端部容纳在反应器100的上开口中，反应器100的压力外壳150和耐火衬140在图的左边可见。[0063]如可从图3中所见，供应第一气流0的内部导管221的横截面包括朝向它的面向反应器100的末端的扩大区。扩大区包括邻近内部导管221并且大致具有截头锥体的形状的第一部分205。扩大区还包括在它的朝向反应器的末端处的邻近第一部分205的第二部分。为大致柱形的第二部分限定图1中示出的中间壁202。[0064]如可在附图中所见，第二气流PG沿图3中示出的邻近部分221、205和202的外表面流动。第一气流0沿邻近部分221、205和202的内表面流动。[0065]燃烧器200的端部还包括适于部分地封闭朝向反应器的内部导管221的壁元件 206。壁元件206的末端204弯曲使得突入反应器中以与内部导管221的扩大区一起形成大致环形的通道。具体地，壁元件206的末端204与内部导管221的扩大区的第一部分205 一起形成用于将第一气流0的流导引向反应器的通道。图3中示出的内壁203邻近壁元件 206的末端204。因此，第一气流0从由元件204和205形成的通道流动到在壁202与203 之间形成的内部环形区并且最终进入反应器。[0066]图3还示出外壁201，其与中间壁202 —起形成适于将第二气流PG输入反应器的外部环形区。而且，外部环形区设置有旋流装置210。因此，第二气流PG以旋流模式流入反应器。[0067]第二气流PG的进来的流的第一部分与第一气流0反应，产生图中示出的火焰 F (—次燃烧)。而且，第二气流PG的进来的流的第二部分沿覆盖反应器100的侧壁的耐火衬140向下游流动并且沿重整器的中心区向上游再循环(图中箭头RG)。再循环气体RG与第一气流0反应，对应于火焰F ( 二次燃烧)。[0068]根据该设计，沿反应器的侧壁向下流动的气体处于比沿燃烧室的中心区向上流动的气体更低的温度。因此，侧壁以及覆盖它们的耐火衬140维持在低的温度。而且，火焰F 通过处于低温的进来的第二气流PG的层与耐火衬140分离。[0069]在反应器的燃烧室中的气体的再循环也由部分地封闭朝向反应器的内部导管221 的壁元件206驱动。如图3所示，壁元件206可与弯曲的末端204齐平，或者根据本发明的替代实施例，它可呈现出圆顶形或锥形以便进一步改进燃烧室中的气体的再循环的效率。[0070]此外，图3中示出的系统还可包括邻近中间壁202并且比内壁203更远地突入反应器中的导向壁212(由图中的虚线所示)。导向壁212可包括大致截头锥体的形状。导向壁212适于沿耐火衬140引导第二气流PG的流。而且，导向壁212还适于将火焰F维持在离耐火衬140安全的距离。导向壁212的存在有助于进入反应器的燃烧室的气体的循环的优化以及进来的第二气流PG的一次燃烧与再循环气体RG的二次燃烧之间的平衡。具体地， 如图3所示的导向壁212的存在有助于降低通过一次燃烧与第一气流0反应的进来的第二气流PG的部分，并且因此有助于增加在燃烧室中的再循环之后通过二次燃烧与第一气流0反应的第二气流PG的部分。[0071]如图2和3所示的燃烧器的设计证明是特别有利的。具体地，即使火焰的温度是大约2250°C，燃烧室的容积中的温度也在整个容积中大致恒定并且它包括在1300°C与 1400°C之间。而且，如图2和3所示的燃烧器的设计简单并且因此制造便宜。[0072]图4示意性示出本发明的另外的实施例的三维视图。具体地，图4示出燃烧器200 的端部，其包括布置在闭合曲线上的多个管道220_l、220_2、220_n。多个管道220_n的管道中的每一个适于将第一气流0输入反应器。[0073]系统还包括导向壁212，其围绕多个管道220_n并且包括适于突入反应器中的截头锥体部分。[0074]因此，第二气流PG的进来的流的至少部分被迫使沿导向壁212的外表面向下流动以便沿反应器的耐火衬140流动。再循环气体RG沿反应器的中心区向上流动。[0075]多个管道220_n的管道中的每一个弯向反应器100的壁以便允许由管道220_n中的每一个输出的第一气流ο的至少部分流向沿反应器100的壁流动的第二气流PG的部分从而优化两个流的混合的效率并且允许第二气流PG的至少部分通过一次燃烧与第二气流 0反应。再循环气体RG引导向多个管道220_11的末端以便通过二次燃烧进行反应。多个管道220_n在闭合曲线上的布置有助于将再循环气体RG的流驱向管道220_n的末端。[0076]多个管道的管道220_n中的每一个还可弯曲以便允许第一气流0以旋流模式流入反应器。由管道220_n的末端输出的第一气流0被迫使跟随大致螺旋的路径在反应器中向下流动。如以上所解释的，这改进第一气流0与第二气流PG的混合的效率。[0077]而且，朝向它们的末端，管道220_11相对于第一弯曲区向内进一步弯曲。因此，在管道220_n的末端处发展的火焰与反应器的侧壁保持距离。[0078]图4和示出的实施例的导向壁212还可设置有旋流装置。[0079]具体地，导向壁212还设置有用于允许第二气流PG以旋流模式进入反应器的多个旋流叶片210。旋流叶片210沿导向壁212的外表面布置。旋流叶片可通过紧固装置固定到导向壁212的外表面或者它们可在其上整体地形成。[0080]图5示意性示出燃烧器的端部在图1中示出的区域A中的横截面。[0081]燃烧器的端部容纳在反应器100的上开口中，反应器100的压力外壳150和耐火衬140在图的左边可见。[0082]附图示出适于提供第一气流0进入反应器的弯管中的一个(弯管220_1)。具体地，弯管220_1与内部导管221连通。还更具体地，弯管220_1应用到适于部分地封闭内部导管221的壁元件206。[0083]而且，系统设置有置于管道220_1与反应器的耐火衬140之间的导向壁212。具体地，导向壁212适于突入反应器中以便迫使第二气流PG沿导向壁212的外表面流动并且因此沿反应器的侧壁引导它。导向壁212通过壁元件202和205连接到内部导管221。[0084]第二气流PG在燃烧室中进行再循环并且在室的中心区中向上流动以便与在火焰 F在此处发展的弯管220_1的末端处输出的第一气流反应(二次燃烧)。具体地，根据该设计，第二气流PG的仅仅部分通过一次燃烧与第二气流0反应，这是因为导向壁212基本防止第二气流PG的进来的流与由管道220_1输出的第一气流0进行接触。第二气流PG的流的大部分仅仅在燃烧室中的再循环之后与第一气流0反应。[0085]系统还包括适于允许第二气流PG以旋流模式进入反应器的旋流装置210。具体地，在图5中示出的示例中，旋流装置210应用到将导向壁212连接到内部导管221的壁元件 202。[0086]图6示意性示出本发明的另外的实施例在图1中示出的区域A中的横截面。在图 6中示出的实施例中，管道220_1应用到适于部分地封闭内部导管221的壁元件206的弯曲末端204。[0087]根据若干构造，具体根据若干弯曲和倾斜角度，多个管道220_n可弯曲并且倾斜。 多个管道220_n布置在闭合曲线上并且根据若干角度倾斜和/或弯曲。在一些实施例中，管道弯向反应器的壁以便允许第一气流0的至少部分流向沿反应器的壁流动的第二气流PG 的部分。在另一些实施例中，管道是直的，但是它们根据各个角度相对于由管道沿其布置的闭合曲线形成的平面倾斜。在每个情况下，系统包括导向壁212，其设置有用于允许第二气流PG以旋流模式流入反应器的旋流装置210。[0088]如图4至6所示的燃烧器的设计允许获得在反应器的燃烧室的容积中的均勻的温度分布。具体地，即使火焰的温度是大约2250°C，燃烧室的容积中的温度也在整个容积中大致恒定并且它包括在1300°C与1400°C之间。[0089]根据本发明的燃烧器允许获得在反应器的燃烧室中的均勻的温度分布。具体地， 火焰限制在燃烧室的容积的小部分中。耐火衬和目标瓦不被过度加热并且氧化铝蒸发被最小化。而且，反应器的使用寿命延长，这是因为火焰不与反应器的任何部分接触。与火焰接触的燃烧器的表面也被最小化使得燃烧器自身的使用寿命也得到优化。而且，进入反应器的气流得到优化并且气体的混合的效率相对于之前的设计得到改进。因此，通过本发明的燃烧器执行的重整反应的产出高。[0090]它的各个实施例和/或个别的特征也可进行任何组合以提供本发明的另外的有利的实现。
权利要求1.一种用于重整反应器的燃烧器000)，所述燃烧器(200)包括用于接收具体为氧化剂的第一气流(0)的第一输入020)、用于接收具体为过程气体的第二气流(PG)的第二输入Q30)以及与所述第一输入(220)和所述第二输入(230)连通的端部，所述端部适于将所述第一气流(0)和所述第二气流(PG)供应到所述反应器(100)中，其中，所述端部还适于引导所述第二气流(PG)的至少部分，使得所述第二气流(PG)的所述部分沿所述反应器 (100)的壁流动。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述端部围绕对称轴线(h)大致柱形对称并且所述端部适于在关于所述对称轴线(h)的方向向外的方向上引导所述第二气流 (PG)的流的至少部分。
3.根据权利要求1或2所述的燃烧器，其特征在于，所述端部包括旋流装置(210)，以便允许所述第一气流(0)和/或所述第二气流(PG)以旋流模式流入所述反应器(100)。
4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第二输入(230)通过具体为柱形的外部导管(231)连接到所述端部，并且所述第一输入(220)通过具体为柱形的和/或与所述外部导管(231)共轴的内部导管(221)连接到所述端部。
5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述内部导管(221)的横截面包括朝向它的面向所述反应器(100)的末端的扩大区。
6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述扩大区包括邻近所述内部导管 (221)的第一部分005)，所述第一部分(20 大致具有截头锥体的形状。
7.根据权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述扩大区还包括在它的朝向所述反应器的末端处的邻近所述第一部分(20 的第二部分002)，所述第二部分(20 大致为柱形。
8.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述端部包括壁元件006)，其适于部分地封闭朝向所述反应器(100)的所述内部导管021)。
9.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述端部包括壁元件006)，其适于部分地封闭朝向所述反应器(100)的所述内部导管021)；所述壁元件(206)的末端(204)弯曲，使得它们突入所述反应器中以与所述内部导管021)的扩大区一起形成大致环形的通道，所述环形的通道适于将所述第一气流(0)输入所述反应器(100)。
10.根据权利要求9所述的燃烧器，其特征在于，所述扩大区还包括导向壁012)，其比所述壁元件(206)更远地突入所述反应器(100)中，所述导向壁(21 适于将所述第二气流(PG)引导向所述反应器(100)的壁。
11.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述端部包括适于将所述第二气流 (PG)供应到所述反应器中的外部缝隙(207)和适于将所述第一气流(0)供应到所述反应器中的内部缝隙008)，其中，所述外部缝隙Q07)围绕所述内部缝隙O08)以便引导所述第二气流(PG)的至少部分，使得所述第二气流(PG)的所述部分沿所述反应器(100)的壁流动。
12.根据权利要求11所述的燃烧器，其特征在于，所述外部缝隙(207)的宽度大于所述内部缝隙O08)的宽度。
13.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述端部包括与所述第一输入(220) 连通的多个管道(220_n)，以便经由所述多个管道(220_n)将所述第一气流(0)供应到所述反应器(100)中。
14.根据权利要求13所述的燃烧器，其特征在于，所述端部还包括适于突入所述反应器(100)中的导向壁012)，所述导向壁(212)布置在所述多个管道与所述第二气流(PG)的输出之间以便围绕所述多个管道(220_η)并且沿所述导向壁012)的外表面引导所述第二气流(PG)的流。
15.一种重整反应器，包括根据权利要求1至14中的任一项所述的燃烧器(200)，以及反应器(100)。
专利摘要公开用于重整反应器的燃烧器和包括该燃烧器的重整反应器。根据本实用新型的燃烧器允许获得在反应器的燃烧室中的均匀的温度分布。而且，根据本实用新型的燃烧器的设计允许防止耐火衬的过热和反应器的目标瓦的过热。根据本实用新型的燃烧器适于引导气流中的一个的至少部分输入反应器，使得它在通过燃烧反应进行反应之前沿反应器的壁流动。
文档编号B01J7/00GK202277828SQ20112004751
公开日2012年6月20日 申请日期2011年2月18日 优先权日2010年2月18日
发明者L·J·沙, M·J·夸斯, O·霍尔姆-克里斯滕森 申请人:赫多特普索化工设备公司