[go: up one dir, main page]

BRPI1001478A2 - queimador de biomassa por jato de ar central - Google Patents

queimador de biomassa por jato de ar central Download PDF

Info

Publication number
BRPI1001478A2
BRPI1001478A2 BRPI1001478-0A BRPI1001478A BRPI1001478A2 BR PI1001478 A2 BRPI1001478 A2 BR PI1001478A2 BR PI1001478 A BRPI1001478 A BR PI1001478A BR PI1001478 A2 BRPI1001478 A2 BR PI1001478A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
biomass
core
nozzle
burner
air
Prior art date
Application number
BRPI1001478-0A
Other languages
English (en)
Inventor
Albert D Larue
John E Monacelli
Original Assignee
Babcock & Wilcox Power Generat
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock & Wilcox Power Generat filed Critical Babcock & Wilcox Power Generat
Publication of BRPI1001478A2 publication Critical patent/BRPI1001478A2/pt

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F23C7/004Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D1/00Burners for combustion of pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/10Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of field or garden waste or biomasses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2201/00Staged combustion
    • F23C2201/20Burner staging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/06043Burner staging, i.e. radially stratified flame core burners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2201/00Burners adapted for particulate solid or pulverulent fuels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00Specific waste
    • F23G2209/26Biowaste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

QUEIMADOR DE BIOMASSA POR JATO DE AR CENTRAL. Um aparelho de combustão capaz de queimar combustível à base de biomassa incluindo um conjunto de queimador que inclui um bocal para biomassa circundado concentricamente por uma zona de ar de núcleo e que se estende axialmente ao longo do comprimento da zona de ar de núcleo, residindo o conjunto de queimador dentro de uma caixa de vento, sendo a caixa de vendo fixada a uma fornalha de uma caldeira, e sendo o conjunto de queimador conectado à fornalha por uma garganta de queimador através do qual ar e combustível fornecidos ao conjunto de queimador são emitidos para dentro da fornalha.

Description

"QUEMADOR DE BIOMASSA POR JATO DE AR CENTRAL"
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção se refere em linhas gerais ao campo de aparelhos queimado- res industriais para conduzir funções de combustão para a geração de energia.
Conforme usado no presente documento, o termo "biomassa" descreve uma faixa ampla de matéria orgânica derivada de diversos organismos vivos, ou que tenham recente- mente vivido, tais como gramíneas e produtos de madeira. As fontes de biomassa incluem árvores, arbustos, arvoretas, vegetação residual de colheita de grãos e de hortaliças. A bio- massa é habitualmente material vegetal colhido para gerar eletricidade ou para produzir ca- lor. A biomassa pode também incluir resíduos biodegradáveis de origem orgânica que po- dem ser queimados como combustível.
A biomassa difere de combustíveis fósseis que são hidrocarbonetos encontrados na camada de topo da crosta terrestre. Exemplos comuns de combustíveis fósseis incluem car- vão e petróleo. Ao contrário dos combustíveis fósseis, os combustíveis provenientes da bi- omassa são geralmente considerados como neutros no tocante a CO2 e como recursos re- nováveis, uma vez que o CO2 gerado pela combustão da biomassa pode ser removido da atmosfera pelas plantas que fornecem a biomassa.
Como as propriedades físicas e a composição química da biomassa diferem muito das do carvão, os combustíveis provenientes da biomassa para a geração de energia vêm sendo historicamente utilizados como combustível primário ou auxiliar em caldeiras de tipo de alimentação e de leito fluido. Tais caldeiras não dependem de queimadores, permitindo deste modo tempo de residência na fornalha significativamente maior para a combustão e têm consequentemente exigências menos drásticas de preparação de combustível.
As preocupações com o aquecimento global associado com emissões de gases de efeito estufa fizeram aumentar o interesse no desenvolvimento de novas tecnologias para permitir o uso difundido de recursos renováveis para a geração de energia. Uma tal área de interesse consiste no uso de combustíveis provenientes da biomassa em queima em sus- pensão, em que tempos de residência curtos na fornalha exigem partículas finas para uma combustão eficiente.
A queima de carvão pulverizado é o meio principal de queima em suspensão na in- dústria de geração de energia. Em uma primeira etapa, o carvão é mecanicamente pulveri- zado em partículas finas. As partículas são então subseqüentemente transportadas em sus- pensão em uma corrente de ar primária a um queimador, ejetando o queimador a mistura de ar/combustível em uma fornalha para combustão. Os tempos de residência são nominal- mente de 1 - 2 segundos, o que é normalmente suficiente para uma combustão completa do carvão pulverizado com dimensões de partículas adequadas.
A queima de biomassa em caldeiras alimentadas com carvão pulverizado está se tornando cada vez mais disseminado como uma estratégia para a redução de gases de efei- to estufa. Para habilitar esta estratégia há a necessidade de se desenvolver um queimador capaz de utilizar eficazmente combustíveis provenientes da biomassa em queima em suspensão.
A queima de combustíveis provenientes da biomassa se depara com muitos desafi- os técnicos. Em comparação com carvão betuminoso, os combustíveis à base de biomassa têm valores de aquecimento significativamente inferiores e uma maior concentração de ma- terial volátil. O valor de aquecimento é inversamente proporcional ao teor de umidade, de modo tal, que ele chega a ter de 25 % a 75 % do carvão betuminoso típico. A umidade na biomassa freqüentemente será reduzida antes de se queimar por motivos de manuseio de material e para melhorar a eficiência e capacidade de processo. Mesmo assim, queimar-se biomassa em vez de carvão exige uma quantidade consideravelmente maior de massa combustível para se atingir um rendimento de calor comparável. Além disso, embora a natu- reza extremamente volátil d biomassa torna o combustível inerentemente fácil de queimar, o alto teor de umidade pode retardar a ignição. A ignição retardada é especialmente indesejá- vel em queima em suspensão.
Uma outra preocupação com combustíveis à base de biomassa é o fato dessa bio- massa não ter sido processada até o mesmo tamanho de partícula que o carvão pulveriza- do. A experiência indica que uma queima em suspensão bem sucedida pode ser obtida com partículas de madeira de 0,0625 pol (0,15875 cm) em comparação com o tamanho no má- ximo para o carvão pulverizado de 0,012 pol (0,03048 cm). O volume das partículas varia pelo diâmetro ao cubo, assim as partículas de madeira têm aproximadamente 150 vezes o volume de partículas de carvão maiores usadas para queima em suspensão. O volume mai- or da biomassa assim exige uma rápida ignição e uma rápida combustão para permitir o uso de biomassa em fornalhas projetadas para a queima de carvão pulverizado.
Uma técnica conhecida de se utilizar a biomassa em queima em suspensão é a queima de biomassa em combinação. Nesta técnica a biomassa em partículas é combinada com carvão pulverizado e ar primário em uma única corrente. A corrente combinada é então introduzida na fornalha. Este técnica é, no entanto, de praticidade limitada devido à veloci- dade resultante de bocal de queimador que é necessária para manter so dois tipos de partí- culas em suspensão. Uma velocidade excessiva no bocal de queimador resulta em instabili- dade da chama, em ignição retardada e em um desempenho de combustão precário.
Assim, continua a haver a necessidade de se desenvolver um meio para uma alter- nativa eficiente e eficaz para a combustão do carvão para a geração de energia e um meio para propiciar a combustão generalizada de um combustível neutro do ponto de vista do carbono para aplicações na geração de energia.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO As modalidades d presente invenção propõem um aparelho de combustão inédito. Mais especificamente, as modalidades da presente invenção propõem um aparelho de com- bustão de queimar combustível à base de biomassa e de alternar entre queima de biomassa e queima de carvão, conforme a necessidade, e/ou a combustão de uma combinação de combustíveis de carvão e à base de biomassa simultaneamente.
As modalidades da presente invenção aumentam a capacidade de queimadores da técnica anterior. A patente U.S. No. 7.430.970 concedida a LaRue et al (patente '970) é pelo presente documento incorporada ao presente documento a título de referência integralmente.
A presente invenção é um melhoramento dos queimadores da técnica anterior por proporcionar um dispositivo inédito para a combustão de combustíveis renováveis, incluindo, sem limitação, biomassa.
As modalidades da presente invenção propõem um método e aparelho superiores para a queima de biomassa em combinação com carvão pulverizado.
Um aparelho de combustão capaz de queimar combustível à base de biomassa in- cluindo um conjunto queimador que inclui um bocal para biomassa circundado concentrica- mente por uma zona de núcleo de ar e se estendendo axialmente ao longo do comprimento da zona de núcleo de ar, o conjunto queimador residindo no interior de uma caixa de vento, sendo a caixa de vento conectada a uma fornalha de uma caldeira e sendo o conjunto queimador conectado à fornalha por uma garganta de queimador, através do qual ar e com- bustível fornecidos ao conjunto queimador são emitidos para dentro da fornalha.
Em modalidades da presente invenção, o aparelho inclui um ventilador de tiragem forçada fornecendo um primeiro suprimento de ar à caixa de vento, um duto de ar de núcleo, confinando a zona de núcleo de ar, para receber uma porção de núcleo do primeiro supri- mento de ar, tendo o duto de ar de núcleo um registro de tiragem de núcleo para regular a porção de núcleo que entra no duto de ar de núcleo, um bocal de núcleo para receber a por- ção de núcleo do duto de ar de núcleo, fornecendo o bocal de núcleo a porção de núcleo à garganta do queimador, um joelho de queimador para receber carvão pulverizado e um se- gundo suprimento de ar, continuando o carvão pulverizado e o segundo suprimento de ar através de um bocal para carvão em um ânulo formado entre o bocal de núcleo e o bocal de carvão, servindo a porção de núcleo para acelerar a ignição do carvão pulverizado por con- tato com um cilindro interno de jato de carvão que sai do bocal de carvão, servindo a porção de núcleo também para acelerar a combustão.
As diversas características inéditas que caracterizam a invenção são apontadas com a particularidade nas reivindicações anexadas e fazendo parte desta invenção. Para uma melhor compreensão da invenção, suas vantagens operacionais e objetos específicos obtidos com os seus usos, faz-se referência ao desenho apenso e ao assunto descritivo em que é ilustrada uma modalidade preferida da presente invenção
DESCRIÇÃO SUCINTA DO DESENHO
Nos desenhos:
A Figura 1 é uma vista em elevação lateral esquemática de uma modalidade da presente invenção.
A Figura 2 é uma vista em elevação lateral esquemática de uma modalidade alter- nativa da presente invenção.
A Figura 3 é uma vista em elevação lateral esquemática de uma modalidade alter- nativa da presente invenção.
A Figura 4 é uma vista em seção transversal esquemática de uma modalidade da presente invenção que identifica as zonas concêntricas da presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS
Referindo-nos às figuras, em que números de referência indicam os mesmos ele- mentos ou elementos funcionalmente análogos em todos os diversos desenhos, a Figura 1 mostra um conjunto de queimador 1 residente na caixa de vento 2, que é fixada à fornalha 3 de uma caldeira (não mostrada). Ar secundário 22 é fornecido à caixa de vento 2 por um ventilador de tiragem forçada (não mostrado e aquecido por um pré-aquecedor de ar (não mostrado). O conjunto de queimador 11 é conectado à fornalha 3 por garganta de queima- dor 4 através do qual ar e combustível fornecidos ao conjunto de queimador 1 são emitidos para dentro da fornalha 3. Uma porção do ar secundário 2 constitui o ar de núcleo 5. O ar de núcleo 5 entra no duto para ar de núcleo 6 e é regulada pelo registro de tiragem para ar de núcleo 7. O ar de núcleo 5 continua atravessando o conjunto de queimador 1 através do bocal para núcleo 8 saindo através da garganta de queimador 4.
O ar secundário 22 é também fornecido ao conjunto de queimador (designado ar secundário ao conjunto de queimador 9). O ar secundário 22 entra no conjunto de queima- dor 1 e se desloca por trajetos de fluxo paralelos da zona de ar interna 10 e da zona de ar externa 11. Defletores de remoinho nestas zonas servem para fazer ar secundário 22 formar remoinhos para facilitar a ignição e a combustão de ar secundário 22 que entra em contato com a corrente de carvão pulverizado. Um defletor de separação de ar 12 na saída da zona externa 11 atua para aumentar o tamanho de uma zona de recirculação interna (IRZ) forma- da pelas forças aerodinâmicas resultante. O carvão pulverizado e o ar primário 13 entram no joelho de queimador 14 e continuam atravessando o bocal para carvão 15, no ânulo forma- do entre o bocal para núcleo 8 e bocal para carvão 15. O ar de núcleo 5 serva para acelerar a ignição de carvão pulverizado por entrada em contato com o cilindro interno do jato de carvão (não mostrado) que sai do bocal de carvão 15; e serve para acelerar a combustão por um "efeito de fole" fornecendo ar ao centro da chama. LaRue '970 faz uma discussão detalhada sobre a ignição acelerada referente ao ar de núcleo. O conjunto de queimador 1 de acordo com as modalidades da presente invenção pode ser operado em combinação com um sistema de ar sobre fogo ("OFA") (não mostra- do). Uma pç do ar secundário 22 fornecido à fornalha para combustão é fornecido ao siste- ma OFA1 de modo tal que a quantidade total do ar fornecido ao conjunto de queimador 1 é inferior às exigência teóricas de ar. Isto produz um ambiente redutor na fornalha antes de se fornecer o OFA. A combustão acelera, a chama de temperatura mais elevada e IRZ maior todos servem para reduzir mais efetivamente NOx em condições redutoras.
Em modalidades da presente invenção, a biomassa pode ser preparada para queima em suspensão usando-se desfibradores, trituradores de martelos e semelhantes (não mostrados), coletada e regulada na taxa de introdução por um alimentador sem fim ou dis- positivo equivalente (não mostrado) e transportada pneumaticamente ao conjunto de quei- mador 1 através de um conduto adequado. O conduto fornece biomassa e ar de transporte 16 através de um joelho 14 cuja saída está situada no eixo do queimador 1.
Em algumas modalidades, um redutor 17 pode ser usado para reduzir a área em seção transversal do bocal para biomassa 18 à medida que o bocal atravessa o joelho de queimador 14 e continua por fora do duto para ar de núcleo 16. Um redutor 17 serve para reduzir a obstrução de fluxo à medida que o bocal para biomassa 18 se estende através do comprimento do conjunto de queimador 1. Na proximidade da extremidade da fornalha do conjunto de queimador 1, o diâmetro da ponta do bocal para biomassa 19 pode ser expan- dido conforme mostrado (Figura 1) para reduzir a velocidade de saída da biomassa até o valor ótimo para combustão. Em determinadas modalidades a velocidade de saída varia entre aproximadamente 1500 pés/min (457,2 m/min) e aproximadamente 5000 pés/min (1524 m/min) variando, de preferência entre aproximadamente 3000 pés/min (914,4 m/min) e 4000 pés/min (1219,2 m/min).
Em outras modalidades o ar do núcleo 5 que envolve a ponta do bocal para bio- massa 19 serve para acelerar a ignição da biomassa à medida que ela entra na garganta do queimador 4, e fornece ar para alimentar a combustão à medida que a biomassa progride para dentro da fornalha. O ar do núcleo secundário quente que envolve o bocal para bio- massa fornece calor para permitir uma remoção adicional da umidade do combustível à ba- se de biomassa fornecendo ao mesmo tempo ao combustível um oxidante par facilitar a ig- nição e a combustão. Isto resolve os problemas relacionados com uma ignição e combustão retardadas associadas com a queima de biomassa em queimadores da técnica anterior. O registro de tiragem de ar do núcleo 7 é ajustado para fornecer ar do núcleo 5 em uma quan- tidade tal que minimize as emissões de NOx quando se queima biomassa em combinação com carvão pulverizado. Das vezes em que a biomassa não estiver sendo queimada, o sis- tema de fornecimento de biomassa (não mostrado) que serve ao conjunto de queimador 1 é desligado e a válvula 23 é fechada. A válvula 21 é então aberta e ajustada em combinação com o registro de tiragem do núcleo 7 para fornecer a quantidade ótima de ar de núcleo 5 necessária para a minimização de NOx quando se queima o carvão em partículas. Quando se deve queimar biomassa, fecha-se a válvula 21 e abre-se a válvula 23 para admitir bio- massa e ar de transporte 16.
Com referência agora à Figura 4, é mostrada uma seção transversal esquemática do conjunto de queimador 1 da presente invenção podendo-se identificar cinco zonas distin- tas do conjunto de queimador 1. Uma zona de biomassa 32 definida pelo bocal de biomassa 18 é concentricamente circundado por uma zona de ar de núcleo 44 definida pela área entre o bocal para biomassa 81 e o bocal para núcleo 8. Um bocal para carvão 15 envolve con- centricamente o bocal para carvão 8 definindo uma primeira zona anular 47 em que correm em conjunto o carvão pulverizado e o ar primário (PC/PA) 13. Um barril 42 circunda concen- tricamente o bocal para carvão 15 e define a zona de ar interna 10 dentro do barril 42 e uma zona de ar externa 11 fora do barril 42.
Embora tenha sido mostrada uma modalidade preferida, podem também ser obtidas modalidades alternativas sem que haja desvio do âmbito da presente invenção.
Uma modalidade alternativa inclui um tubo reto sem redutor 17 (Figura 2) e/ou sem expansão na extremidade de fornalha do bocal para biomassa 18. Nesta modalidade, a al- ternativa de um bocal para biomassa 18 mais curto ou em recesso é também mostrado, terminando então a ponta de bocal para biomassa 19 dentro do bocal para núcleo 8 na pro- ximidade do duto para ar de núcleo 6. Esta modalidade proporciona o benefício adicional de se pré-aquecer e pré-misturar a biomassa com o ar de núcleo, permitindo assim ainda uma remoção adicional de umidade do combustível à base de biomassa.
Um redutor afusador pode ser usado na saída do bocal para biomassa 18 (Figura 3) para acelerar o combustível à base de biomassa à medida que ele entra na fornalha 3 para impedir o refluxo de volta para o bocal para biomassa 18. Embora o bocal para biomassa 18 seja ilustrado como um bocal de extremidade aberta na figura, ele pode ser facilmente dota- do com defletores ou formadores de remoinho na proximidade da saída para aumentar a taxa de mistura da biomassa com ar de núcleo.
Em outras modalidades, podem ser incluídos meios de ajuste para facilitar peque- nos ajustes na frente e atrás na posição final do bocal para biomassa 18 em relação ao tubo de núcleo para permitir uma maior otimização de combustão. Embora o bocal para biomas- sa 18 seja mostrado alinhado com a extremidade do tubo de núcleo na Figura 1, ele pode também ser posicionado ligeiramente mais recuado ou mais avançado. Em determinadas modalidades, a válvula 21 pode ser usada para admitir uma pequena quantidade de ar, ou ar secundário quente ou ar não aquecido para acrescentar ao centro da chama enquanto se estiver queimando a biomassa. A finalidade disto é aumentar a estequiometria no centro para mínimo de NOx (como alternativa a aumento de quantidade de ar de transporte). Modalidades da presente invenção proporcionam uma série de vantagens. O quei- mador de biomassa por jato de ar em combinação de acordo com as modalidades da pre- sente invenção proporciona uma estrutura inédita superior e permite um método superior para a queima e combustíveis à base de biomassa.
A grande zona de núcleo acomoda um bocal para biomassa sem se ter que alterar o tamanho do queimador economizando-se custos com a engenharia e a fabricação nor- malmente associados com a construção de queimadores de diferentes tamanhos para aco- modar a queima de biomassa.
O bocal para biomassa de grandes dimensões permite que se queimem quantida- des maiores de biomassa em queimadores selecionados, de modo que um número menor de queimadores precisa ser fornecido para queimar a biomassa. As taxas nominais de queima de biomassa de até 40 % do material de queimador permitem taxas de queima de biomassa em caldeiras de 20 % usando-se somente a metade dos queimadores.
A disponibilidade de combustível à base de biomassa freqüentemente varia com as estações, de modo que a queima de biomassa não pode ser conduzida continuamente. Em uma modalidade alternativa, o bocal para biomassa pode ser suprido com ar secundário quando não estiver queimando biomassa de modo tal, que tanto o bocal para biomassa 18 como o bocal para núcleo 8 proporciona um jato combinado de ar de núcleo para a combus- tão de carvão pulverizado.
Além disso, o ar de transporte com biomassa contribui para a estequiometria de centro preferida do queimador quando se queima biomassa em combinação com carvão. Em tal caso, o fluxo de carvão é reduzido de modo que uma proporção mais elevada de PA/PC é fornecida ao queimador. Isto é aumentado com ar de transporte de biomassa para proporcionar uma estequiometria no centro que leva a emissões muito baixas de NOx.
Além disso, a localização do bocal para biomassa na zona de núcleo proporciona uma fonte de ar secundário quente para a ignição e para alimentar a combustão do combus- tível à base de biomassa, prevenindo a ignição retardada apresentada pela técnica anterior assim como para alimentar a combustão do combustível à base de biomassa em combinação.
Embora tenha sido apresentada e descrita em detalhes uma modalidade específica da invenção para ilustrar a aplicação dos princípios da invenção, deve ficar subentendido que a invenção pode ser configurada de outro modo sem que haja desvio de tais princípios.

Claims (20)

1. Aparelho de combustão capaz de queimar combustível à base de biomassa, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um conjunto de queimador compreendendo um bocal para biomassa concentrica- mente circundada por uma zona de ar de núcleo e se estendendo axialmente ao longo de um comprimento da zona de arde núcleo, residindo o conjunto de queimador no interior de uma caixa de vento, sendo a caixa de vento fixada a uma fornalha de uma caldeira, sendo o conjunto de queimador conectado à fornalha por uma garganta de queimador, através do qual ar e combustível fornecidos ao conjunto de queimador são emitidos para dentro da fornalha; um ventilador de tiragem forçada fornecendo um primeiro suprimento de ar à caixa de vento; um duto para ar de núcleo, confinando a zona de ar de núcleo, para receber uma porção de núcleo do primeiro suprimento de ar, tendo o duto de ar de núcleo um registro de tiragem de núcleo para regular a porção de núcleo que entre no duto de ar de núcleo; um bocal de núcleo para receber a porção de núcleo do duto de ar de núcleo, for- necendo o bocal de núcleo a porção de núcleo da garganta de queimador; um joelho de queimador para receber carvão pulverizado e um segundo suprimento de ar; continuando o carvão pulverizado e o segundo suprimento de ar através de um bocal para carvão, em um ânulo formado entre o bocal para núcleo e o bocal para o carvão, ser- vindo a porção de núcleo para acelerar a ignição do carvão pulverizado por entrada em con- tato com um cilindro interno de um jato de carvão que sai do bocal para carvão; servindo a porção de núcleo também para acelerar a combustão.
2. Aparelho de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de queimador é operada em combinação com um sistema de ar sobre fogo.
3. Aparelho de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um redutor para a redução da área de seção transversal do bocal para biomassa.
4. Aparelho de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um estreitador redutor afixado a uma saída do bocal para bio- massa para acelerar o combustível à base de biomassa à medida que o combustível à base de biomassa entra na fornalha para impedir refluxo para o bocal para biomassa.
5. Aparelho de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda pelo menos um defletor na proximidade de uma saída do bocal para biomassa para aumentar as taxas de mistura do combustível à base de bio- massa com a porção de núcleo.
6. Aparelho de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda pelo menos um formador de remoinho na proximidade de uma saída do bocal para biomassa para aumentar as taxas de mistura do combustível à base de biomassa com a porção de núcleo.
7. Aparelho de combustão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro suprimento de ar é aquecido por um pré-aquecedor de ar.
8. Método de operação do aparelho de combustão de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a provisão de uma primeira válvula e de uma segunda válvula, sendo que quando a biomassa não estiver sendo fornecida, a primei- ra válvula fica fechada e a segunda válvula fica aberta e é ajustada em combinação com o registro de tiragem de núcleo para fornecer uma quantidade desejada da porção de núcleo, e quando a biomassa estiver sendo fornecida a segunda válvula fica fechada e a primeira válvula fica aberta para admitir biomassa e ar de transporte.
9. Queimador de biomassa por jato de ar central, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um tubo para biomassa definindo uma zona para biomassa em seu interi- or, um tubo axial concentricamente envolvendo o tubo para biomassa e definindo uma zona axial entre eles, um tubo anular concentricamente envolvendo o tubo axial definindo uma primeira zona anular entre eles, um barril envolvendo concentricamente o tubo anular defi- nindo uma segunda zona anular entre eles, uma parede de zona de queimador envolvendo concentricamente o barril definindo uma terceira zona anular entre eles, um duto para ar de núcleo interposto radialmente entre o tubo axial e o tubo anular, fornecendo o duto de ar de núcleo comunicação por fluido entre a zona axial e uma caixa de vento e meios para condi- cionar um fluxo de carvão pulverizado ao redor de uma porção do duto de alimentação con- tido na primeira zona anular.
10. Queimador, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo para biomassa tem uma ponta de bocal para biomassa que termina dentro do tubo axial e antes do duto de ar de núcleo.
11. Queimador, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo para biomassa tem uma ponta de boca para biomassa que termina no interior de um conjunto de queimador e a jusante do duto para ar de núcleo.
12. Queimador, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a ponta do bocal para biomassa se expande no interior do conjunto de queimador.
13. Conjunto de queimador, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a ponta de bocal para biomassa se reduz radialmente no interior do conjun- to de queimador.
14. Conjunto de queimador, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo para biomassa compreende ainda uma válvula de fluxo.
15. Conjunto de queimador, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o bocal para biomassa é ajustável longitudinalmente ao longo do compri- mento do conjunto de queimador.
16. Conjunto de queimador, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira zona anular contém um dispositivo de condicionamento de fluxo.
17. Conjunto de queimador, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubo para biomassa compreende ainda um redutor a jusante da válvula de fluxo.
18. Conjunto de queimador, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda meios para prover a primeira zona anular com um car- vão pulverizado e meios separados para prover o tubo para biomassa com um combustível à base de biomassa.
19. Conjunto de queimador, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda meios para prover a primeira zona anular com carvão pulverizado e meios separados para prover o tubo para biomassa com um combustível à base de biomassa.
20. Conjunto de queimador, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um defletor na segunda zona anular, um defletor na ter- ceira zona, e estando a segunda zona anular e a terceira zona anular em comunicação por fluido com a caixa de vento.
BRPI1001478-0A 2009-04-29 2010-04-29 queimador de biomassa por jato de ar central BRPI1001478A2 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17365909P 2009-04-29 2009-04-29
US12/766,991 US20100275824A1 (en) 2009-04-29 2010-04-26 Biomass center air jet burner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI1001478A2 true BRPI1001478A2 (pt) 2012-01-24

Family

ID=42549195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI1001478-0A BRPI1001478A2 (pt) 2009-04-29 2010-04-29 queimador de biomassa por jato de ar central

Country Status (17)

Country Link
US (1) US20100275824A1 (pt)
EP (1) EP2249081B1 (pt)
JP (1) JP2010261707A (pt)
KR (1) KR101600815B1 (pt)
CN (1) CN101881439B (pt)
AR (1) AR076502A1 (pt)
BG (1) BG110642A (pt)
BR (1) BRPI1001478A2 (pt)
CA (1) CA2701967A1 (pt)
CL (1) CL2010000425A1 (pt)
CO (1) CO6330169A1 (pt)
MX (1) MX2010004681A (pt)
NZ (1) NZ596441A (pt)
PL (1) PL2249081T3 (pt)
RU (1) RU2010116575A (pt)
TW (1) TW201105907A (pt)
ZA (1) ZA201002947B (pt)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101752829B1 (ko) 2010-11-26 2017-06-30 삼성전자주식회사 반도체 장치
CN102183011A (zh) * 2011-04-29 2011-09-14 华新环境工程有限公司 垃圾衍生燃料高效燃烧器
JP2014535033A (ja) * 2011-11-11 2014-12-25 エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッドAir Products And Chemicals Incorporated 予燃焼システムおよびバイオマスのための燃焼用の方法
JP5886031B2 (ja) 2011-12-26 2016-03-16 川崎重工業株式会社 バイオマス燃料燃焼方法
JP5897364B2 (ja) * 2012-03-21 2016-03-30 川崎重工業株式会社 微粉炭バイオマス混焼バーナ
JP5897363B2 (ja) * 2012-03-21 2016-03-30 川崎重工業株式会社 微粉炭バイオマス混焼バーナ
CN103134050B (zh) * 2013-03-07 2015-04-08 上海锅炉厂有限公司 一种带有间隙风的多煤种低氮煤粉燃烧装置
CA2909146A1 (en) * 2013-04-11 2014-10-16 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Dual phase fuel feeder for boilers
WO2016061067A1 (en) * 2014-10-13 2016-04-21 Eclipse, Inc. Swirl jet burner
PL3130851T3 (pl) * 2015-08-13 2021-08-02 General Electric Technology Gmbh Instalacja i sposób zapewnienia spalania w kotle
CN105465781A (zh) * 2016-01-15 2016-04-06 哈尔滨博深科技发展有限公司 具有周界风的低氮氧化物排放旋流煤粉燃烧器
WO2025260197A1 (en) * 2024-06-21 2025-12-26 Airex Energie Inc. Burner system for biomass synthesis gases
CN119554637B (zh) * 2024-11-04 2025-09-09 华中科技大学 一种耦合浓淡分离的煤粉分级无焰燃烧装置
CN119755622B (zh) * 2024-11-28 2026-01-23 马鞍山当涂发电有限公司 一种生物质耦合掺烧燃烧发电装置

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1424029A (fr) * 1964-01-06 1966-01-07 Union Carbide Corp Procédé et appareil pour introduire un courant de gaz de traitement dans un bain de métal en fusion
US4480559A (en) * 1983-01-07 1984-11-06 Combustion Engineering, Inc. Coal and char burner
JPS59170706U (ja) * 1983-04-21 1984-11-15 バブコツク日立株式会社 微粉炭燃焼装置
US4915619A (en) * 1988-05-05 1990-04-10 The Babcock & Wilcox Company Burner for coal, oil or gas firing
EP0445938B1 (en) * 1990-03-07 1996-06-26 Hitachi, Ltd. Pulverized coal burner, pulverized coal boiler and method of burning pulverized coal
SK278740B6 (sk) * 1990-06-29 1998-02-04 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Spaľovacie zariadenie
DK169446B1 (da) * 1991-04-19 1994-10-31 Smidth & Co As F L Brænder til roterovn samt fremgangsmåde til dannelse af en brænderflamme med brænderen
US5129333A (en) * 1991-06-24 1992-07-14 Aga Ab Apparatus and method for recycling waste
JPH0669577U (ja) * 1993-03-11 1994-09-30 株式会社クボタ 管継手
DE4325643A1 (de) * 1993-07-30 1995-02-02 Lentjes Kraftwerkstechnik Brenner zum Verbrennen von staubförmigem Brennstoff
JP3140299B2 (ja) * 1994-06-30 2001-03-05 株式会社日立製作所 微粉炭バーナ及びその使用方法
US5588380A (en) * 1995-05-23 1996-12-31 The Babcock & Wilcox Company Diffuser for coal nozzle burner
JP3099109B2 (ja) * 1996-05-24 2000-10-16 株式会社日立製作所 微粉炭バーナ
DE69735965T2 (de) * 1996-07-19 2007-01-04 Babcock-Hitachi K.K. Brenner
DE69728191T2 (de) * 1996-12-27 2005-01-13 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Vorrichtung und Verfahren zum Verbrennen von Brennstoff
US5697306A (en) * 1997-01-28 1997-12-16 The Babcock & Wilcox Company Low NOx short flame burner with control of primary air/fuel ratio for NOx reduction
GB9708543D0 (en) * 1997-04-25 1997-06-18 Boc Group Plc Particulate injection burner
US5950547A (en) * 1997-07-21 1999-09-14 Theoretical Thermionics, Inc. Combustor for burning a coal-gas mixture
JP3457907B2 (ja) * 1998-12-24 2003-10-20 三菱重工業株式会社 デュアルフュエルノズル
US6142764A (en) * 1999-09-02 2000-11-07 Praxair Technology, Inc. Method for changing the length of a coherent jet
FI119124B (fi) * 1999-09-23 2008-07-31 Fortum Power & Heat Oy Menetelmä biopolttoaineen polttamiseksi fossiilista polttoainetta käyttävässä kattilassa
CN100453901C (zh) * 2000-08-04 2009-01-21 巴布考克日立株式会社 固体燃料燃烧器及使用固定燃料燃烧器的燃烧方法
US6699029B2 (en) * 2001-01-11 2004-03-02 Praxair Technology, Inc. Oxygen enhanced switching to combustion of lower rank fuels
US6699030B2 (en) * 2001-01-11 2004-03-02 Praxair Technology, Inc. Combustion in a multiburner furnace with selective flow of oxygen
US6439136B1 (en) * 2001-07-03 2002-08-27 Alstom (Switzerland) Ltd Pulverized solid fuel nozzle tip with ceramic component
CA2410725C (en) * 2001-11-16 2008-07-22 Hitachi, Ltd. Solid fuel burner, burning method using the same, combustion apparatus and method of operating the combustion apparatus
US20050252430A1 (en) * 2002-12-30 2005-11-17 Satchell Donald P Jr Burner-lance and combustion method for heating surfaces susceptible to oxidation or reduction
US6986311B2 (en) * 2003-01-22 2006-01-17 Joel Vatsky Burner system and method for mixing a plurality of solid fuels
JP3999749B2 (ja) * 2004-02-25 2007-10-31 三菱重工業株式会社 燃焼装置および燃焼方法
US7430970B2 (en) * 2005-06-30 2008-10-07 Larue Albert D Burner with center air jet
JP2007101083A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 石炭・木材混焼方法及び混焼バーナ並びに混焼設備
US8113824B2 (en) * 2006-06-01 2012-02-14 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Large diameter mid-zone air separation cone for expanding IRZ
US20080261161A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-23 The Onix Corporation Alternative Fuel Burner with Plural Injection Ports
US8881520B2 (en) * 2009-05-07 2014-11-11 S. Grant Emigh Linear roller bearing assembly and sub-assembly and reciprocating machinery incorporating the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101600815B1 (ko) 2016-03-08
NZ596441A (en) 2013-02-22
CA2701967A1 (en) 2010-10-29
EP2249081A1 (en) 2010-11-10
AR076502A1 (es) 2011-06-15
US20100275824A1 (en) 2010-11-04
BG110642A (bg) 2011-10-31
PL2249081T3 (pl) 2017-08-31
RU2010116575A (ru) 2011-11-10
CN101881439A (zh) 2010-11-10
AU2010201710B2 (en) 2016-07-21
AU2010201710A8 (en) 2016-07-28
AU2010201710A1 (en) 2010-11-18
TW201105907A (en) 2011-02-16
EP2249081B1 (en) 2017-03-22
JP2010261707A (ja) 2010-11-18
CN101881439B (zh) 2014-11-12
MX2010004681A (es) 2010-10-28
CL2010000425A1 (es) 2011-02-18
ZA201002947B (en) 2011-02-23
CO6330169A1 (es) 2011-10-20
KR20100118954A (ko) 2010-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI1001478A2 (pt) queimador de biomassa por jato de ar central
JPS6039923B2 (ja) 微粉炭燃焼方法
CZ20021480A3 (cs) Hořák na pevná paliva, spalovací zařízení, způsob spalování s pouľitím hořáku na pevná paliva a způsob provozu spalovacího zařízení
CN102563640A (zh) 高效燃烧低污染排放油燃烧器
CN201475997U (zh) 一种具有自稳能力的三级配风低NOx煤粉燃烧器
BR102016006958B1 (pt) Método para gestão de combustão em instalações de cozedura e uma instalação de cozedura
CN105605560B (zh) 微排放煤粉燃烧系统
CN104764005A (zh) 固体燃料喷燃器
CN105698183B (zh) 用于处理垃圾的焚烧炉
CN1439842A (zh) 一种中心给粉旋流煤粉燃烧器
CN105936836B (zh) 小型生物质气化燃烧系统
CN202024323U (zh) 粉体燃料燃烧器
CN102022737B (zh) 生物质气化气混粉燃烧器
CN106196044A (zh) 一种适用于大幅度负荷调整的底置低氮燃烧器
CN202074509U (zh) 一种适用于难燃煤种的气固两相串并联点火稳燃燃烧器
CN203615336U (zh) 高温粗制生物质气燃烧器
US9091441B2 (en) Oxygen to expand burner combustion capability
CN202647841U (zh) 一种锅炉
CN107062199A (zh) 一种抗结渣生物质燃烧机及其使用方法
AU2010201710B8 (en) Biomass center air jet burner
CN207990605U (zh) 一种跨负荷调节的多级配风适时给氧解耦燃烧器
CN206944132U (zh) 一种抗结渣生物质燃烧机
CN202229175U (zh) 一种设有三级配风燃烧系统的锅炉
PL71366Y1 (pl) Kocioł energetyczny przystosowany do spalania pyłowego paliwa biologicznego
RU134289U1 (ru) Горелка универсальная

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B08F Application fees: application dismissed [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE A 5A ANUIDADE.

B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]

Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 8.6 PUBLICADO NA RPI 2308 DE 31/03/2015.