[发明专利]用于低速燃料流的燃烧方法

权利要求书

1.一种在加热炉中进行燃烧的方法，包括：

(i)将燃料气体以小于50英尺/秒的速度通入具有连接至所述加热炉的内部的出口的管道中，

(ii)将具有至少200英尺/秒的速度的至少一个动力气体流注入所述管道内的所述燃料气体中，其中注入所述燃料气体中的所述动力气体的质量流率小于所述动力气体所注入的所述燃料气体的质量流率的60％，

(iii)在所述管道内形成至少一个混合流，所述至少一个混合流包括所述燃料气体和所述动力气体的混合物并且在所述出口的方向上具有大于50英尺/秒的动量平均速度，

(iv)将所述混合流从所述管道通入所述加热炉中，以及

(v)使所述混合流与注入所述加热炉中的一个或多个氧化剂流一起燃烧。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述动力气体的总动量大于所述燃料气体的动量的5倍。

3.根据权利要求1所述的方法，其中注入所述燃料气体中的所述动力气体的质量流率小于所述动力气体所注入的所述燃料气体的质量流率的30％。

4.根据权利要求1所述的方法，其中注入所述燃料气体中的所述动力气体的质量流率大于所述动力气体所注入的所述燃料气体的质量流率的5％且小于所述动力气体所注入的所述燃料气体的质量流率的20％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在距所述加热炉的内壁的上游距离L处，将所述动力气体从所述管道内的具有内径D的喷嘴注入所述燃料气体中，需满足的条件是(L/D)×(N/R)的值为4至25，其中N为注入所述管道内的所述燃料气体中的动力气体流的数量，并且R为通入所述管道中的燃料气体的总质量流率与注入所述管道中的所述动力气体流或全部所述动力气体流的总质量流率的比率，从而夹带所述燃料气体到所述管道内的所述动力气体流中，并且在所述管道内形成至少一个混合流，所述至少一个混合流包括所述燃料气体和所述动力气体的混合物并且具有大于50英尺/秒的速度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述动力气体包括氧气、蒸汽、回收烟气或燃料气体。

7.根据权利要求1所述的方法，其中以至少200英尺/秒的速度，在水平方向上相对于彼此成发散角地将至少两个动力气体流朝向所述出口注入所述管道内的所述燃料气体中，并且注入所述燃料气体中的每个所述动力气体流的质量流率小于所述动力气体所注入的所述燃料气体的质量流率的10％。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述加热炉是具有至少两个管道的玻璃熔炉，燃料气体从所述管道通入所述加热炉中，其中每个管道具有穿过所述加热炉的侧壁连接至所述加热炉的所述内部的出口。

9.一种在配备有热化学再生器的加热炉中进行燃烧的方法，所述加热炉具有点火口，经加热的合成气能够通过所述点火口进入所述加热炉；一个或多个氧化剂口，氧化剂能够通过所述氧化剂口注入所述加热炉中；和排气口，所述排气口连接至所述加热炉，并且气态燃烧产物能够通过所述排气口从所述加热炉离开，所述方法包括：

(i)使经加热的合成气以小于50英尺/秒的速度和动量F通过所述点火口流到所述加热炉中，

(ii)将具有至少100英尺/秒的速度的至少一个动力气体流以动量M注入所述点火口内部，以夹带所述合成气到所述动力气体流中并且将所得的组合流喷射到所述加热炉中，

(iii)将一个或多个氧化剂流以总动量O通过所述一个或多个氧化剂口注入所述加热炉中，其中每个氧化剂流的轴线被设置在距所述点火口的内部周边3英寸至30英寸之间，并且使所注入的氧化剂与夹带到所述动力气体流中的所述合成气混合，以形成喷射到所述加热炉中但既不接触所述加热炉的壁也不接触所述加热炉的炉拱的可见火焰，以及

(iv)使气态燃烧产物以动量X通过所述排气口从所述加热炉排出，其中组合动量F+M+O大于所述动量X的150％。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述组合动量F+M+O大于所述动量X的300％。