用于以可变模式混合燃烧反应物的设备和方法技术

一种设备，包括第一混合器管和第二混合器管。所述第一混合器管包含第一气流通道，所述第一气流通道具有与燃料气体源连通的入口和通向燃烧室的出口。所述第二混合器管包含第二气流通道，所述第二气流通道具有与燃烧空气源连通的入口和通向所述燃烧室的出口。所述设备还包括预混物控制装置，所述预混物控制装置用于通过将燃料气体从第一通道引导到第二通道而在第二通道中形成燃料气体‑燃烧空气预混物，并且用于可替代地通过将燃烧空气从所述第二通道引导到所述第一通道而在所述第一通道中形成燃料气体‑燃烧空气预混物。

【技术实现步骤摘要】
用于以可变模式混合燃烧反应物的设备和方法
本技术包括用于抑制在熔炉燃烧室中产生NOx的设备和方法，并且特别涉及使用燃料-氧化剂预混物作为反应物来抑制NOx的产生。
技术介绍
燃料和氧化剂(通常是燃烧空气)的预混合在许多燃烧过程中是常见的。充分混合具有进气流以恒定的燃料-空气比燃烧的优势。这种预混合可用于精确控制燃烧过程，诸如在预混合稀薄且限制燃烧温度的情况下，可显著减少受调整的污染物NOx的产生和排放。预混合在热调节方面受到限制，热调节是最高输入与最低输入的比。在一定的调节比下，预混物的流速被预混合的火焰速度超过，这时会发生回火(混合物的燃烧回到混合点)，从而导致性能恶化以及设备损坏。通常对复杂的控制系统编程以利于在回火点附近进行操作，但是系统仍然受到回火过程的物理特性的限制。
技术实现思路
提供一种与燃料气体源、燃烧空气源和限定燃烧室的熔炉结构一起使用的设备。该设备包括第一混合器管和第二混合器管。第一混合器管包含第一气流通道。第一气流通道具有与燃料气体源连通的入口，并且具有通向所述燃烧室的出口。第二混合器管包含第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与燃料气体源、燃烧空气源和限定燃烧室的熔炉结构一起使用的设备，所述设备包括：/n第一混合器管，包含第一气流通道，其中所述第一通道具有与所述燃料气体源连通的入口和通向所述燃烧室的出口；/n第二混合器管，包含第二气流通道，其中所述第二通道具有与所述燃烧空气源连通的入口和通向所述燃烧室的出口；以及/n预混物控制装置，用于通过将燃料气体从所述第一通道引导到所述第二通道而在所述第二通道中形成燃料气体-燃烧空气预混物，并且用于可替代地通过将燃烧空气从所述第二通道引导到所述第一通道而在所述第一通道中形成燃料气体-燃烧空气预混物。/n

【技术特征摘要】
20190425 US 16/394,5771.一种与燃料气体源、燃烧空气源和限定燃烧室的熔炉结构一起使用的设备，所述设备包括：
第一混合器管，包含第一气流通道，其中所述第一通道具有与所述燃料气体源连通的入口和通向所述燃烧室的出口；
第二混合器管，包含第二气流通道，其中所述第二通道具有与所述燃烧空气源连通的入口和通向所述燃烧室的出口；以及
预混物控制装置，用于通过将燃料气体从所述第一通道引导到所述第二通道而在所述第二通道中形成燃料气体-燃烧空气预混物，并且用于可替代地通过将燃烧空气从所述第二通道引导到所述第一通道而在所述第一通道中形成燃料气体-燃烧空气预混物。


2.如权利要求1所述的设备，其中，所述预混物控制装置在从所述第一通道到所述第二通道的压降的影响下，将燃料气体从所述第一通道引导到所述第二通道；并且可替代地在从所述第二通道到所述第一通道的压降的影响下，将燃烧空气从所述第二通道引导到所述第一通道。


3.如权利要求2所述的设备，其中，所述预混物控制装置可替代地在所述第一通道与所述第二通道之间没有实质性压力差的情况下，仅将燃料气体引导到所述第一通道中，同时仅将燃烧空气引导到所述第二通道中。


4.如权利要求1所述的设备，其中，所述预混物控制装置通过以较高的点火模式将燃料气体从所述第一通道引导到所述第二通道而在所述第二通道中形成燃料气体-燃烧空气预混物，并且可替代地通过以较低的点火模式将燃烧空气从所述第二通道引导到所述第一通道而在所述第一通道中形成燃料气体-燃烧空气预混物，在所述较高的点火模式中燃料气体在第一范围内的压力下被引导到所述第一通道中，在所述较低的点火模式中燃料气体在低于所述第一范围的第二范围内的压力下被引导到所述第一通道中。


5.如权利要求4所述的设备，其中，所述预混物控制装置可替代地以无预混合的中间点火模式仅将燃料气体引导到所述第一通道中，同时仅将燃烧空气引导到所述第二通道中，在所述无预混合的中间点火模式中燃料气体在介于所述第一范围与所述第二范围之间的压力下被引导到所述第一通道中。


6.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一混合器管将所述第一通道限定为具有纵向轴线的内部通道，并且所述第二混合器管在所述第一混合器管上方延伸以将所述第二通道限定为径向地在所述第一混合器管与第二个混合器管之间的环形通道。


7.如权利要求6所述的设备，其中，所述预混物控制装置在从所述内部通道到所述环形通道的压降的影响下，将燃料气体从所述内部通道径向地引导到所述环形通道；并且可替代地在从所述环形通道到所述内部通道的压降的影响下，将燃烧空气从所述环形通道径向地引导到所述内部通道。


8.如权利要求7所述的设备，其中，在所述内部通道与所述环形通道之间没有实质性压力差的情况下，所述预混物控制装置可替代地仅将燃料气体引导到所述第一通道中，同时仅将燃烧空气引导到所述第二通道中。


9.一种与燃料气体源、燃烧空气源和限定燃烧室的熔炉结构一起使用的设备，所述设备包括：
第一混合器管，限定具有纵向轴线的内部气流通道、与所述燃料气体源连通的入口和通向所述燃烧室的出口；
第二混合器管，在所述第一混合器管上方延伸并且在所述第一混合器管与所述第二混合器管之间径向地限定环形气流通道，其中所述环形通道具有与所述燃烧空气源连通的入口和通向所述燃烧室的出口；以及
喷射泵，构造成在所述内部通道与所述环形通道之间的压力差的影响下，在内部通道与所述环形通道之间径向引导气体流动。


10.如权利要求9所述的设备，其中，所述喷射泵被构造成在从所述内部通道到所述环形通道的压降的影响下，将燃料气体从所述内部通道径向地引导到所述环形通道；并且在从所述环形通道到所述内部通道的压降的影响下，将燃烧空气从所述环形通道径向地引导到所述内部通道。

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【专利技术属性】
技术研发人员：D·S·豪森，D·E·奎因，A·N·格雷比尔，
申请(专利权)人：法孚北美燃烧有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US