[发明专利]用于燃烧气体燃料或者液体燃料的燃烧器组件和方法

权利要求书

1.一种燃烧器组件，用于燃烧气体燃料或者液体燃料以加热工业炉(9)，所述工业炉内工艺空气的氧含量为16％至18％，该燃烧器组件(1)具有：燃烧室(2)；至少一个主燃烧空气入口(3)，用于将预热燃烧空气(4)供给到燃烧室(2)中；燃烧器(5)，具有至少一个燃料供给管(7)及至少一个空气供给管(8)以用于分别将燃料和一次空气供给到燃烧室(2)中，其中，燃烧器(5)定位于燃烧室(2)的燃烧区域附近；以及控制单元，用于控制将燃料、一次空气和预热燃烧空气供给到燃烧室(2)中，其特征在于，燃烧器(5)定位成使得经主燃烧空气入口(3)流入燃烧室(2)的燃烧空气(4)在燃烧区域中经过燃烧器(5)并且然后转向以使预热燃烧空气流和较小的燃料流与一次空气流大体上平行地从燃烧器(5)流向工业炉(9)；控制单元适合于将燃料和/或一次空气以高于150m/s的出口速度且一次空气处于20℃到100℃范围的类环境温度的情况下从燃料供给管(7)和/或空气供给管(8)供给到燃烧室(2)中，并且控制单元适合于在燃烧空气(4)具有环境空气的氧含量且预热到约750℃到1000℃的温度的情况下将其供给到燃烧室(2)中。

2.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，控制单元适合于给燃料和/或一次空气施加压力，以用于达到出口速度。

3.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，控制适合于以一次空气与燃料的过量空气比高于0.1地将燃料和一次空气供给到燃烧室(2)中。

4.根据权利要求3所述的燃烧器组件，其特征在于，过量空气比是与燃料和/或一次空气的出口速度相适应的。

5.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，控制适合于在燃烧器点燃之后以低于150m/s的出口速度将燃料和一次空气经燃料供给管(7)和空气供给管(8)供给到燃烧室(2)中，直到主燃烧空气入口(3)和/或燃烧室(2)中的燃烧空气(4)和/或炉中的工艺空气达到高于预定温度值的温度为止，并且一旦超过预定温度值，就以高于150m/s的出口速度将燃料和/或一次空气经燃料供给管(7)和空气供给管(8)供给到燃烧室中。

6.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，燃料供给管(7)和空气供给管(8)形成了至少一个供给管(14)，该供给管的形式为复式喷枪，具有中心管(15)和包围中心管(15)的包围管(16)，中心管和包围管具有朝向燃烧室(2)的开口端。

7.根据权利要求6所述的燃烧器组件，其特征在于，供给管(14)具有结构化喷嘴(19)，该结构化喷嘴具有对应于包围管(16)内径的入口(20)和直径比入口(20)更小或者更大的出口(21)。

8.根据权利要求6或7所述的燃烧器组件，其特征在于，供给管(14)具有结构化喷嘴(19)，该结构化喷嘴具有单个通道，中心管(15)和包围管(16)都终止于该单个通道中。

9.一种使用燃烧器组件(1)燃烧气体燃料或者液体燃料来加热工业炉(9)的方法，该燃烧器组件具有：燃烧室(2)；至少一个主燃烧空气入口(3)，用于将预热燃烧空气(4)供给到燃烧室(2)中；燃烧器(5)，具有至少一个燃料供给管(7)及至少一个空气供给管(8)以用于分别将燃料和一次空气供给到燃烧室(2)中，其中，燃烧器(5)位于燃烧室(2)的燃烧区域附近，以使得经主燃烧空气入口(3)流入燃烧室(2)的燃烧空气(4)在燃烧区域中经过燃烧器(5)并且然后转向以使预热燃烧空气流和较小的燃料流与一次空气流大体上平行地从燃烧器(5)流向工业炉(9)；以及控制单元，用于控制将燃料和或许一次空气供给到燃烧室(2)中，其特征在于，将燃料和/或一次空气以高于150m/s的出口速度从燃料供给管(7)和/或空气供给管(8)供给到燃烧室(2)中，并且工业炉(9)内工艺空气的氧含量的体积百分比为16％至18％，而预热燃烧空气(4)则应具有环境空气的氧含量。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，给燃料供给管(7)和空气供给管(8)中的燃料和/或一次空气增压，以用于达到出口速度。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，燃料和一次空气的出口速度是相等的或者不同的。