Unidad de quemador para combustible sólido en forma de polvo.

Unidad de quemador para combustible sólido en forma de polvo con un primer tubo (3) para el transporte delcombustible sólido en una primera dirección de transporte,

estando dispuesto como prolongación del primer tubo (3)un cuerpo de desviación (4) para la desviación del chorro de combustible sólido que sale del primer tubo (3),caracterizada por que el primer tubo (3) presenta un cuerpo de choque (7) que rodea al primer tubo, que vuelve adesviar el chorro de combustible sólido desviado por el cuerpo de desviación (4) esencialmente en la primeradirección de transporte.

Unidad de quemador para combustible sólido en forma de polvo La invención se refiere a una unidad de quemador para combustible sólido en forma de polvo con un primer tubo para el transporte del combustible sólido en una primera dirección de transporte, estando dispuesto como prolongación del primer tubo un cuerpo de desviación para la desviación de chorro de combustible sólido que sale del primer tubo. Además, la invención se refiere a una disposición de quemador para un horno, particularmente para un horno de cuba anular para quemar piedra caliza.

Las unidades de quemador del tipo que se han mencionado al principio se conocen por el estado de la técnica. Se utilizan preferentemente en instalaciones de horno de cuba, por ejemplo, en hornos de cuba anular para quemar piedra caliza. En este caso, el particular desafío en cuanto a la técnica del procedimiento consiste en conseguir una conversión lo más completa posible del combustible en forma de polvo –en este caso puede tratarse, por ejemplo,

de polvo de coque de petróleo– en gases calientes para poder utilizar lo más completamente posible el contenido energético del combustible sólido en forma de polvo.

Por el estado de la técnica se conoce además cómo desviar el combustible sólido en forma de polvo transportado de forma neumática, es decir, en una corriente de aire, a través del primer tubo mediante un cuerpo de desviación dispuesto como prolongación del tubo en una dirección esencialmente opuesta hacia la entrada del quemador. Entonces, la corriente de combustible desviada se mezcla con una corriente de aire que viene de frente adicional, de tal manera que se asegura un entremezclado prácticamente completo de combustible sólido en forma de polvo y aire de combustión y, con ello, una combustión completa del combustible. Uno de este tipo con un cuerpo de desviación como prolongación del tubo de transporte para la mezcla de combustible-aire se conoce, por ejemplo, por los documentos DE 10 2006 035 174 A1 y FR 2 842 584 A1. En los quemadores descritos en este caso se desvía una mezcla de polvo de coque de petróleo y aire primario después de la salida de la lanza del quemador en un desviador del flujo con forma de C en el corte transversal y se mezcla con aire secundario insuflado tangencialmente en el espacio del quemador, transportándose la mezcla que se ajusta a este respecto de aire secundario arremolinado debido a insuflación tangencial, polvo de coque de petróleo y aire primario en dirección de la salida del espacio de combustión, convirtiéndose completamente en gases calientes.

Por la práctica se conoce una construcción de quemador adicional, en la que el primer tubo para el transporte del combustible sólido esta rodeado por un segundo tubo dispuesto de forma coaxial, a través del cual se transporta aire secundario de forma paralela al combustible, que al encontrarse con el chorro de combustible sólido desviado por el

cuerpo de desviación se mezcla de forma intensiva con el mismo. Particularmente en esta construcción de quemador en la práctica se ha mostrado que el chorro de combustible sólido desviado de vuelta por el cuerpo de desviación rebota reiteradamente en el tubo rodeado y conduce en ese lugar a deposiciones, que llevan a largo plazo a una obturación de este tubo.

Por tanto, la presente invención se basa en el objetivo de proporcionar una unidad de quemador para combustible sólido en forma de polvo del tipo que se ha mencionado al principio, que asegure la conversión completa del combustible en forma de polvo en gases calientes. Además, la unidad de quemador debe poderse hacer funcionar con costes de mantenimiento reducidos, evitándose constructivamente, por ejemplo, el problema conocido por el estado de la técnica de la formación de depósitos del combustible en forma de polvo desviado de vuelta.

El planteamiento de objetivos se resuelve con una unidad de quemador para combustible sólido en forma de polvo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, presentando el primer tubo un cuerpo de choque que rodea al primer tubo, que vuelve a desviar el chorro de combustible sólido desviado por el cuerpo de desviación esencialmente en la primera dirección de transporte.

La ventaja particular de la unidad de quemador de acuerdo con la invención consiste en que, por un lado, se puede mantener el principio de la desviación del chorro de combustible, que se ha visto que es extremadamente eficaz con respecto a una mezcla intensiva del combustible en forma de polvo con el aire de combustión. Por otro lado, mediante el uso del cuerpo de choque que rodea al primer tubo queda asegurado que el chorro de combustible 55 experimenta la nueva modificación deseada de la dirección, sin embargo, sin que exista el riesgo de que partes del chorro de combustible reboten a la unidad del quemador y se depositen en ese lugar, lo que está asociado al problema conocido.

El cuerpo de choque puede adoptar todas las formas geométricas que garanticen que el chorro de combustible sólido desviado en primer lugar por el cuerpo de desviación se vuelva a desviar a la primera dirección de transporte, sin que a este respecto se modifique en su totalidad significativamente la aerodinámica de la construcción particularmente durante la instalación en una carcasa de quemador correspondiente.

Particularmente con el uso de un primer tubo con corte transversal circular, el cuerpo de choque está configurado 65 preferentemente de manera anular.

De acuerdo con una configuración ventajosa adicional de la invención, el primer tubo está rodeado coaxialmente por al menos un segundo tubo con configuración de un canal anular para el transporte de aire de combustión, estando desplazado hacia atrás axialmente el extremo libre del segundo tubo con respecto al extremo libre del primer tubo, estando dispuesto el cuerpo de choque en la sección de tubo del primer tubo que sobresale con respecto al extremo libre del segundo tubo. Mediante esta disposición se crea un cono de aire de combustión que rodea el chorro de combustible que sale del primer tubo, que posibilita, por un lado, en primer lugar una separación en el espacio del chorro de combustible sólido de la mampostería que rodea a la cámara de combustión en la que está dispuesta la unidad de quemador, realizándose en el transcurso posterior un entremezclado intensivo del aire de combustión que sale del segundo tubo con el chorro de combustible sólido, que es una condición para una conversión completa del combustible sólido en forma de polvo en gases calientes.

Por el hecho de que el extremo libre del segundo tubo está desplazado hacia atrás axialmente con respecto al extremo libre del primer tubo y el cuerpo de choque está dispuesto en la sección de tubo del primer tubo que sobresale con respecto al extremo libre del segundo tubo, se evita de forma eficaz particularmente el rebote del 15 combustible sólido que sale del primer tubo al segundo tubo, lo que conduciría a la formación conocida de depósitos.

El aire de combustión puede introducirse, por ejemplo, a través de una conducción de entrada esencialmente radial en el segundo tubo.

De acuerdo con una configuración ventajosa adicional de la invención, en la dirección de flujo delante del segundo tubo está prevista una cámara de combustión, en la que está dispuesto un quemador piloto que se hace funcionar con gas. Mediante este quemador piloto, durante el arranque del horno calentado con la unidad de quemador puede proporcionarse energía térmica adicional, que se requiere para posibilitar un encendido del combustible sólido en forma de polvo que entra en el espacio de combustión. A la cámara de combustión, en la que está dispuesto el

quemador piloto, puede suministrarse para esto aire de combustión primario, a través de una conducción que desemboca en la cámara de combustión, estando dispuesta en la conducción una chapaleta de regulación para poder controlar de forma precisa la combustión del gas también suministrado, por ejemplo, propano y, con ello, indirectamente, la temperatura del combustible sólido en forma de polvo.

Si se ha formado una llama de quemador estable, en la que el combustible sólido en forma de polvo se convierte completamente en gases calientes, entonces se puede desconectar el quemador piloto, ya que tanto la propia llama como la radiación de calor de la mampostería refractaria del horno suministran suficiente energía térmica para un funcionamiento estable del quemador.

Los gases de escape del quemador piloto se evacuan preferentemente a través del segundo tubo que rodea al primer tubo de la cámara de combustión. De forma correspondiente, la cámara de combustión de acuerdo con una... [Seguir leyendo]

1. Unidad de quemador para combustible sólido en forma de polvo con un primer tubo (3) para el transporte del combustible sólido en una primera dirección de transporte, estando dispuesto como prolongación del primer tubo (3)

un cuerpo de desviación (4) para la desviación del chorro de combustible sólido que sale del primer tubo (3) , caracterizada por que el primer tubo (3) presenta un cuerpo de choque (7) que rodea al primer tubo, que vuelve a desviar el chorro de combustible sólido desviado por el cuerpo de desviación (4) esencialmente en la primera dirección de transporte.

2. Unidad de quemador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el cuerpo de choque (7) está configurado de forma anular.

3. Unidad de quemador de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que el primer tubo (3) está rodeado coaxialmente por al menos un segundo tubo (6) con configuración de un canal anular (6a) para el transporte de aire de combustión, estando desplazado hacia atrás axialmente el extremo libre del segundo tubo (6) con respecto al extremo libre del primer tubo (3) , estando dispuesto el cuerpo de choque (7) en la sección de tubo del primer tubo (3) que sobresale con respecto al extremo libre del segundo tubo (6) .

4. Unidad de quemador de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por que el segundo tubo (6) presenta una 20 conducción de entrada (6b) esencialmente radial para la introducción del aire de combustión en el segundo tubo (6) .

5. Unidad de quemador de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, caracterizada por que en dirección de flujo delante del segundo tubo (6) está prevista una cámara de combustión (8) , en la que está dispuesto un quemador piloto (8a) que se hace funcionar con gas.

6. Unidad de quemador de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que una conducción (8c) para aire de combustión para el quemador piloto (8a) desemboca en la cámara de combustión, estando dispuesta en la conducción (8c) una chapaleta de regulación (8c*) .

7. Unidad de quemador de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, caracterizada por que la cámara de combustión (8) está unida con el segundo tubo (6) para la introducción de los gases de escape de quemador en el segundo tubo (6) .

8. Disposición de quemador (X) para un horno, particularmente para un horno de cuba anular para quemar piedra caliza con una carcasa de quemador (1) que define un espacio de combustión (2) y una unidad de quemador de 35 acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Disposición de quemador de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada por que el espacio de combustión (2) está configurado de forma esencialmente cilíndrica, estando dispuesta la unidad de quemador de forma esencialmente coaxial en el espacio de combustión (2) .

10. Disposición de quemador de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, caracterizada por que la carcasa de quemador

(1) comprende una carcasa de tornillo sin fin (5) en la que desemboca tangencialmente una conducción de aire de combustión.

11. Disposición de quemador de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada por que la carcasa de tornillo sin fin (5) está dispuesta en dirección de flujo del combustible sólido en forma de polvo delante del espacio de combustión (2) .