专利名称：不对称的氧气/燃料燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及氧气-燃料燃烧器，打算将该燃烧器装在炉壁上，如玻璃炉，更具体地说是涉及低推力燃烧器(low-impulse burners)即在相对较低的气体排出速率下工作。
对污染物排放标准的严格限制，特别是在玻璃工业中，已经促使制造者使用适合于氧气燃烧的燃烧器(其氧化性混合物包含85%-100%的高的O2含量)。
申请人公司被下面的问题所困挠如何改进这种燃烧器的性能，特别是在使用中等纯度的氧气(例如通过被称为VSA类型的吸附作用对空气进行分离而获得)和/或使用含氮气的天然气(例如在欧洲，Groningen类型天然气)时降低氮氧化物的产生。
申请人公司已经发现将不对称分布的总燃料气送进通过燃烧器输进的氧气流中可获得非常实质性的这种降低。
更准确地说，如果认为在燃烧器正常操作时，氧气和燃料气的总供给量之比是理想化学计量配比或基本上为理想化学计量配比，根据本发明的燃烧器的一个主要特征在于在燃烧器的相同的截面上供给气体的分布，在火焰的进气部，或者说在这个截面的至少一部分，供给的氧气与供给的燃烧气的比明显低于理想化学计量配比值。
还惊奇地观察到在火焰点火的进气部的这种不对称的供给分布提供并维持一个氮氧化物含量降低的区域，这是与供给分布在整个截面对称或基本对称的情况相比而言的。
还应当注意，当希望在局部获得还原性气氛(如在玻璃液的上面)，这种能在火焰中产生亚化学计量配比区域的不对称结构也是适用的。
从下面对实施方案的描述会看出本发明的其它特点和优越性，描述是参照附图进行的，但不是意在对本发明进行任何限制，其中
图1示意地表示一种已知燃烧器的正视图，它具有对称的燃料气供应分布。
图2是本发明燃烧器的另一个最佳实施方案的类似视图。
图3是表示图1和图2的燃烧器产生的氮氧化物的区别的对比图。
图4和图5表示本发明燃烧器的两个其它的实施方案。
可用本申请人公司的法国专利申请No.9311739中描述的方法来构造本发明的燃烧器。它可以包含三个主要部分，即由耐火材料制成的火焰口(glory hole)板，以可拆卸方式固定在火焰口与氧化剂管道相连的一侧的金属燃烧器主体，和至少一根以可拆卸并防漏的方式装在燃烧器主体上的燃料喷射管，燃料由此到达燃烧器的尾部。
图1图示了含有1根或多根对称分布在氧气流中的管子3的喷射管的情况，或更准确地说分布在氧气含量大于90%的在构成燃烧器主体的扩张部分的管套2中流动的氧化剂气流中。
在图示本发明第一个实施方案的图2中，可以看见输送燃料气(还原剂)的管子3不是对称分布在氧化剂流动的管套2中，而是集中在截面的一部分，在这种情况下是集中在管套2的截面的下半部分。因此应当明白，在这种情况下，在管子3的出口(火焰点火的进气部)氧化剂/还原剂比例将明显低于理想化学计量配比。
图3表示了标准化的氮氧化物含量(kg/MW)的简图，在横座标上，是氮气占所用氧气的含量的百分数，在纵座标上，是燃烧氮气含量约为2.5%的天然气的1MW燃烧器产生的氮氧化物重量(kg/MW)，其天然气和氧气供给量分别大约为100Sm3/h和200Sm3/h。可以观察到使用根据图2的不对称分布的5根天然气管子时产生的NOX量明显低于图1的呈中心对称(“标准”)排列时产生的NOX量。
可以设计出其它的不对称结构。例如可以设计成如图4所示，它表示了具有类似于图1的管子3的对称分布，现在变为具有不同截面的输送燃料气的管子3和3a。还可以如图5所示，采用单根燃料管，将它高度偏心地置于输送氧化剂的管套2中。
本领域熟练技术人员在不背离下面权利要求书中所限定的本发明范围前提下可以设计出其它的实施方案。
权利要求
1.氧气/燃料燃烧器包括至少一个输送氧化剂的第一空心部件(2)和至少一个将燃料喷射进入氧化剂气流的第二空心部件(3)，其特征在于至少将第二空心部件(3)的出口布置成相对于第一空心部件(2)呈不对称分布，使得火焰进气部的混合区域含有氧化剂与燃料比低于理想化学计量配比值的部分。
2.根据权利要求1的燃烧器，其特征在于它包含多个不对称地布置在第一部件内的空心部件(3)。
3.根据权利要求1的燃烧器，其特征在于第二部件包含多个截面不同的管状元件(3，3a)。
全文摘要
氧气/燃料燃烧器包括至少一个输送氧化剂的第一管状部件(2)和至少一个将燃料喷射进入氧化剂气流的第二管状部件(3)，部件(3)相对于第一部件(2)是不对称分布，使得火焰进气部的混合区域含有氧化剂与燃料比低于理想化学计量配比值的部分。
文档编号F23D14/22GK1105434SQ9411287
公开日1995年7月19日 申请日期1994年11月30日 优先权日1993年11月30日
发明者S·迪克, P·列考特, S·劳恩瑟 申请人:液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司