APARATO QUEMADOR.

Un aparato quemador que comprende: una tobera (11) de suministro de combustible para suministrar un combustible:

una tobera (12) de suministro de aire primario; unos medios para ajustar la cantidad de aire primario suministrada por medio de dicha tobera (12) de suministro de aire primario a una cantidad de aire primario inferior a la teórica en base al combustible suministrado desde la tobera (11) de suministro de combustible; una sección (13) de combustión primaria para quemar dicho combustible y dicho aire primario; y dos o más toberas (14) de suministro de aire secundario las cuales están inclinadas hacia fuera con respecto a dicha sección de combustión primaria (13) en un ángulo de 1º a 4º y dispuestas en un emplazamiento exterior a la periferia de la sección de combustión primaria (13) y que sirven para suministrar un aire secundario, caracterizado porque el aparato quemador comprende solo dos o más toberas (14) de suministro de aire secundario y las dos o más toberas (14) de suministro de aire secundario están dispuestas en emplazamientos situados dentro de una extensión angular de 160º con respecto al centro de dicha sección de combustión primaria (13)

Aparato quemador.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un aparato quemador. Más concretamente, la invención se dirige a la reducción adicional de la producción de gases NOx del aparato quemador, en la que los gases de escape de la combustión pueden contener una cantidad reducida de gases NOx, incluyendo el aparato quemador una tobera de suministro de combustible para suministrar un combustible; una tobera de suministro de aire primario para suministrar una cantidad de aire primario inferior a la teórica en base al combustible suministrado desde la tobera de suministro de combustible: una sección de combustión primaria para quemar el combustible referido y el aire primario; unas toberas de suministro de aire secundario dispuestas en posición por fuera de la periferia de la sección de combustión primaria y que sirven para suministrar un aire secundario.

Descripción de la técnica relacionada

A los fines de la protección medioambiental, se han realizado tradicionalmente investigaciones acerca de los procedimientos para reducir la cantidad de gases NOx presentes en los gases de escape de la combustión como producto de la combustión. Uno de los procedimientos para reducir la cantidad de gases NOx en los gases de escape de la combustión se divulga en la Publicación de Patente Examinada japonesa No. 55-30161. La publicación de patente propone un aparato quemador adaptado para un funcionamiento de la combustión en fases, incluyendo el aparato una tobera de suministro de combustible para suministrar un combustible; una tobera de suministro de aire primario para suministrar una cantidad de aire primario inferior a la teórica en base al combustible suministrado desde la tobera de suministro de combustible; una sección de combustión primaria para quemar el combustible y el aire primario; y una tobera de suministro de aire secundario dispuesto en posición fuera de una periferia de la sección de combustión primaria y que sirve para suministrar un aire secundario.

El aparato quemador adopta el siguiente sistema para reducir la producción de gases NOx. Esto es, el combustible referido es mezclado con una cantidad de aire primario inferior a la teórica para efectuar una combustión incompleta (combustión primaria). El aire secundario es suministrado a la llama de combustión primaria para efectuar de esta manera una combustión secundaria de forma que pueda reducirse una concentración de oxígeno en una zona de combustión mientras la temperatura de la llama pueda disminuir durante la combustión. De esta forma, se reduce la producción de gases NOx.

Más recientemente, sin embargo, los estándares medioambientales se han hecho más estrictos, existiendo una reducción adicional de la cantidad de gases NOx presentes en los gases de escape de la combustión. El aparato quemador convencional de acuerdo con lo referido con anterioridad no puede totalmente cumplimentar esta exigencia. Por tanto, el aparato necesita ser mejorado en mayor medida.

El documento 01/35022 A1 divulga un aparato quemador de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Sumario de la invención

Un objetivo de la invención es mejorar un aparato quemador para conseguir una reducción adicional de los gases NOx presentes en los gases de escape de la combustión, estando el aparato adaptado para un funcionamiento de la combustión por etapas y que incluye: una tobera de suministro de combustible para suministrar un combustible; una tobera de suministro de aire primario para suministrar una cantidad de aire primario inferior a la teórica en base al combustible suministrado desde la tobera de suministro de combustible; una sección de combustión primaria para quemar el combustible y el aire primario; y una tobera de suministro de aire secundario situado en posición por fuera de una periferia de la sección de combustión primaria y que sirve para suministrar un aire secundario.

Un aparato quemador de acuerdo con la invención comprende las características distintivas de la reivindica- ción 1.

Cuando el aire secundario es suministrado dentro de la tobera de suministro de aire secundario inclinada hacia fuera con respecto a la sección de combustión primaria, tal y como se propone mediante el aparato quemador de la reivindicación 1, el aire secundario no es suministrado directamente a una llama de combustión primaria de la combustión primaria en la sección de combustión primaria. El aire secundario es más bien difundido, situándose así progresivamente en contacto con la llama de combustión primaria que va a ser quemada. Por tanto, la combustión secundaria se lleva a cabo en un área más amplia. Como resultado de ello, la elevación de la temperatura de la llama durante la combustión de la llama se suprime de forma que se reduce la producción de gases NOx.

Si la inclinación hacia fuera de la tobera de suministro de aire combustible con respecto a la sección de combustión primaria es demasiado grande, el aire secundario suministrado desde la tobera de suministro de aire secundario no consigue situarse suficientemente en contacto con la llama de combustión primaria y por tanto, la combustión secundaria no se lleva a cabo completamente. Si, por otro lado, esta inclinación es demasiado pequeña, el aire secundario suministrado desde la tobera de suministro de aire secundario directamente contacta con la llama de combustión primaria para efectuar la combustión secundaria de forma que la temperatura de la llama de la combustión secundaria es demasiado alta. Por esta razón, la inclinación referida se limita a una extensión de 1º a 4º.

Se disponen dos o más toberas de suministro de aire secundario, de acuerdo con lo propuesto mediante el aparato quemador de la invención. Si las dos o más toberas de suministro de aire secundario están dispuestas en una extensión angular de 160º con respecto al centro de la sección de combustión primaria, los flujos del aire secundario expulsados desde las toberas de suministro de aire secundario son desviados en el horno de forma que el aire secundario es difundido en el horno para situarse en contacto con la llama de combustión primaria. De esta forma se proporciona la combustión secundaria en un área más amplia. Ello resulta eficaz para suprimir en mayor medida la elevación de la temperatura de la llama de la combustión secundaria y por tanto, la producción de gases NOx se reduce en una medida todavía mayor.

El aparato quemador de la invención puede así mismo resultar dispuesto de manera que la porción de medios regenerativos se disponga en una porción de introducción del aire secundario para introducir el aire secundario en las toberas de suministro de aire secundario, mientras que un dispositivo de aspiración está dispuesto para aspirar los gases de escape de la combustión existentes en el horno. Durante el tiempo de no combustión cuando el aire secundario no es suministrado desde las toberas de suministro de aire secundario, el dispositivo de aire referido puede ponerse en funcionamiento para aspirar los gases de escape de la combustión existentes en el horno y para introducir los gases de escape hasta la porción de los medios regenerativos expuestos por medio de las toberas de suministro de aire secundario. De esta forma, la energía térmica de los gases de escape de la combustión se almacena en la porción de medios regenerativos.

Cuando de nuevo se lleva a cabo una operación de combustión, el aire secundario puede ser suministrado a las toberas de suministro de aire secundario por medio de la porción de medios regenerativos que almacenan la energía térmica de los gases de escape de la combustión, de manera que el aire secundario calentado es introducido en el horno desde las toberas de suministro de aire secundario utilizado para la combustión. Como resultado de ello, el coste de explotación se reduce porque una cantidad reducida de combustible puede ser suministrada desde la tobera de suministro de combustible para calentar el interior del horno a una temperatura predeterminada.

Con el fin de proporcionar un procedimiento continuo de la combustión utilizando dicho aparato quemador, puede proporcionarse al menos un par de aparatos de quemador. Uno de los aparatos de quemador lleva a cabo la operación de combustión. Mientras tanto, el otro aparato no lleva a cabo la operación de combustión pero introduce gases de escape de la combustión en el horno hasta la porción de medios regenerativos por medio de las toberas de suministro de aire secundario, posibilitando con ello que la porción de medio degenerativos almacene la energía térmica de los gases de escape de la...

1. Un aparato quemador que comprende: una tobera (11) de suministro de combustible para suministrar un combustible: una tobera (12) de suministro de aire primario; unos medios para ajustar la cantidad de aire primario suministrada por medio de dicha tobera (12) de suministro de aire primario a una cantidad de aire primario inferior a la teórica en base al combustible suministrado desde la tobera (11) de suministro de combustible; una sección (13) de combustión primaria para quemar dicho combustible y dicho aire primario; y dos o más toberas (14) de suministro de aire secundario las cuales están inclinadas hacia fuera con respecto a dicha sección de combustión primaria (13) en un ángulo de 1º a 4º y dispuestas en un emplazamiento exterior a la periferia de la sección de combustión primaria (13) y que sirven para suministrar un aire secundario,

caracterizado porque el aparato quemador comprende solo dos o más toberas (14) de suministro de aire secundario y las dos o más toberas (14) de suministro de aire secundario están dispuestas en emplazamientos situados dentro de una extensión angular de 160º con respecto al centro de dicha sección de combustión primaria (13).

2. El aparato quemador de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende así mismo: