BRPI0614309A2

BRPI0614309A2 - aparelho queimador, e, método de combustão

Info

Publication number: BRPI0614309A2
Application number: BRPI0614309-1A
Authority: BR
Inventors: William Thoru Kobayashi; Abilio Tasca; James Patrick Meagher; Mark Allen Kailburn
Original assignee: Praxair Technology Inc
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2011-03-22
Also published as: KR20080045191A; MX2008002070A; EP1934522A1; WO2007021760A8; NO20081251L; RU2008109237A; WO2007021760A1; CN101263342A; US20070037106A1; CA2618782A1

Abstract

APARELHO QUEIMADOR, E, METODO DE COMBUSTãO. Um queimador (20) tem um orificio central (9) e três ou mais orificios externos (1 - 8), cujos eixos geométricos são inclinados para ou afastando-se do eixo geométrico do orificio central (39). Seqúencialmente variando, o(s) orificio(s) externo(s), pelo(s) qual(ais) o material é injetado em um momento bastante elevado, para defletir a chama do eixo geométrico (39) do orificio central, muda a orientação da chama com respeito ao eixo geométrico do orificio central (39).

Description

"APARELHO QUEIMADOR, Ε, MÉTODO DE COMBUSTÃO"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a métodos e aparelho útil emrealizar combustão.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Muitos processos industriais requerem submeter material aelevadas temperaturas da ordem de 538 0C a 1649 0C. Exemplos de taisprocessos incluem fundir alumínio e outros metais, mantendo o metal fundidono estado fundido, fundir materiais de produção de vidro e manter o vidro noestado fundido. Para gerar a elevada temperatura requerida, processosrequerendo tais elevadas temperaturas com freqüência combustãocombustível carbonáceo, em um ou mais queimadores, cada um dos quaisproduz uma chama situada bastante próxima ao material, a fim de que o calorde combustão estabeleça a desejada elevada temperatura no material.

Tipicamente o um ou mais queimadores usados para estafinalidade gera cada um uma chama que se estende para fora do queimadorem uma posição fixa, tal como estendendo-se de uma parede lateral de umforno através e sobre o topo de uma parte do material a ser aquecido. Taisarranjos não são necessariamente tão eficientes quanto possível, porque astemperaturas em vários pontos em torno da superfície externa da chama e aolongo do comprimento da chama não são uniformes, de modo que há umaregião da chama que tem a mais elevadas temperatura e fluxo de calor para omaterial. Esta falta de uniformidade significa que a posição do queimador emrelação ao material sendo aquecido e as condições sob as quais o queimador éoperado devem ser ajustadas de modo que as mais elevadas temperaturas efluxo de calor gerados pelo queimador não sejam tão elevados de modo aproduzir indesejados resultados, tais como "pontos quentes", no material ouno recinto em que a combustão está sendo realizada, excessiva oxidação domaterial ou avaria do recinto. Entretanto, assim fazendo, com freqüênciarequerem-se temperaturas aceitáveis em outros pontos em torno da chama quenão são tão elevadas que poderiam ser toleradas e, desse modo, requer-seaceitar desempenho menor do que ótimo do queimador.

Esta falta de eficiência até agora foi considerada aceitável pornumerosas razões, incluindo a ausência de um método e aparelho úteis, quepossam fornecer maior uniformidade de temperatura.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção fornece um método e aparelho que sãoúteis em permitir que a combustão seja realizada de uma maneira que propicieuma temperatura mais uniforme da superfície do material a ser aquecido, ouaquecido e fundido.

Um aspecto da presente invenção é um aparelho queimadorcompreendendo

(A) um orifício de alimentação central tendo um eixogeométrico;

(B) primeiro aparelho de suprimento, para injetar umaprimeira corrente compreendendo material selecionado do grupo consistindode combustível, oxidante e suas misturas, através do orifício de alimentaçãocentral, ao longo do eixo geométrico do orifício de alimentação central.

(C) três ou mais orifícios externos, cada um tendo um eixogeométrico que converge ou diverge com respeito ao eixo geométrico doorifício de alimentação central; e

(D) três ou mais linhas de suprimento não ramificadas, igualem número ao número de orifícios externos, em que uma extremidade de cadauma de ditas linhas de suprimento é conectada a um diferente de ditosorifícios de suprimento e a outra extremidade de cada uma de ditas linhas desuprimento é conectada a um aparelho de suprimento controlável, paraseqüencialmente injetar material selecionado do grupo consistindo decombustível, oxidante, material inerte e suas misturas para dentro e através dediferentes linhas de ditas linhas de suprimento, por meio do que dito materialé seqüencialmente ejetado de diferentes orifícios de ditos orifícios externos,como uma seqüência de segundas correntes tendo um momento suficientepara defletir a primeira corrente do eixo geométrico de dito orifício dealimentação central.

Uma forma de realização preferida do aparelho queimador dapresente invenção compreende

(A) um orifício de alimentação central tendo um eixogeométrico;

(B) três ou mais orifícios externos, cada um tendo um eixogeométrico que converge ou diverge com respeito ao eixo geométrico doorifício de alimentação central;

(C) um ou mais orifícios de alimentação auxiliar, situadosmais próximos do orifício de alimentação central do que qualquer um de ditosorifícios externos;

(D) primeiro aparelho de suprimento, para injetar umaprimeira corrente, compreendendo material selecionado do grupo consistindode combustível, oxidante e suas misturas, através do orifício de alimentaçãocentral, ao longo do eixo geométrico de dito orifício de alimentação central;

(E) aparelho de suprimento de corrente auxiliar, para injetaruma corrente auxiliar compreendendo material selecionado do grupoconsistindo de combustível, oxidante e suas misturas, através de ditosorifícios de alimentação auxiliar não seqüencialmente; desde que pelo menosum de dita primeira corrente e dita corrente auxiliar compreenda combustívele pelo menos uma de dita primeira corrente e dita corrente auxiliarcompreenda oxidante, e

(F) três ou mais linhas de suprimento não ramificadas, iguaisem número ao número de orifícios externos, em que uma extremidade de cadauma de ditas linhas de suprimento é conectada a um diferente orifício de ditosorifícios de suprimento e a outra extremidade de cada uma de ditas linhas desuprimento é conectada a um aparelho de suprimento controlável, paraseqüencialmente injetar material selecionado do grupo consistindo decombustível, oxidante, material inerte e suas misturas, para dentro e atravésde diferentes linhas de ditas linhas de suprimento, por meio do que ditomaterial é seqüencialmente ejetado de diferentes orifícios de ditos orifíciosexternos, como uma seqüência de segundas correntes tendo um momentosuficiente para defletir a primeira corrente do eixo geométrico de dito orifíciode alimentação central.

Outro aspecto da presente invenção é um método decombustão compreendendo

(A) injetar uma primeira corrente, compreendendo materialselecionado do grupo consistindo de combustível, oxidante e suas misturas,através de um orifício de alimentação central que tenha um eixo geométrico,ao longo do eixo geométrico de dito orifício de alimentação central;

(B) fornecer três ou mais orifícios externos, cada um tendo umeixo geométrico que converge ou diverge com respeito ao eixo geométrico doorifício de alimentação central;

(C) fornecer três ou mais linhas de suprimento nãoramificadas, iguais em número ao número de orifícios externos, em que umaextremidade de cada uma de ditas linhas de suprimento é conectada a umdiferente orifício de ditos orifícios de suprimento e a outra de cada uma deditas linhas de suprimento é conectada a um aparelho de suprimentocontrolável, para seqüencialmente injetar material, selecionado do grupoconsistindo de combustível, oxidante, material inerte e suas misturas, dentro eatravés de diferentes linhas de ditas linhas de suprimento,

(D) seqüencialmente injetar dito material dentro de diferenteslinhas de ditas linhas de suprimento, desse modo seqüencialmente ejetandodito material através de diferentes orifícios de um ou mais de ditos orifíciosexternos, como uma seqüência de segundas correntes tendo momentosuficiente para defletir dita primeira corrente injetada do eixo geométrico dedito orifício de alimentação central e para formar uma mistura com a primeiracorrente defletida, e

(E) comburir a mistura das primeira e segunda correntes.

Uma forma de realização preferida do método da presenteinvenção compreende

(A) injetar uma primeira corrente compreendendo materialselecionado do grupo consistindo de combustível, oxidante e suas misturas,através de um orifício de alimentação central, que tenha um eixo geométricoao longo do eixo geométrico de dito orifício de alimentação central;

(C) fornecer um ou mais orifícios de alimentação auxiliar,situados mais próximos do orifício de alimentação central do que qualquer umde ditos orifícios externos;

(D) injetar uma corrente auxiliar compreendendo materialselecionado do grupo consistindo de combustível, oxidante e suas misturas,através de ditos orifícios de alimentação auxiliar não seqüencialmente; desdeque pelo menos uma de dita primeira corrente e dita corrente auxiliarcompreenda combustível e pelo menos uma de dita primeira corrente e ditacorrente auxiliar compreenda oxidante,

(E) fornecer três ou mais linhas de suprimento nãoramificadas, iguais em número ao número de orifícios externos, em que umaextremidade de cada uma de ditas linhas de suprimento é conectada a umdiferente orifício de ditos orifícios de suprimento e a outra extremidade decada uma de ditas linhas de suprimento é conectada a um aparelho desuprimento controlável, para seqüencialmente injetar material, selecionado dogrupo consistindo de combustível, oxidante, material inerte e suas misturas,para dentro e através de diferentes linhas de ditas linhas de suprimento,

(F) seqüencialmente injetar dito material dentro de diferenteslinhas de ditas linhas de suprimento e, desse modo, seqüencialmente ejetardito material através de diferentes orifícios de um ou mais de ditos orifíciosexternos, como conseqüência das segundas correntes tendo suficientemomento para defletir dita primeira corrente injetada oriunda do eixogeométrico de dito orifício de alimentação central e para formar uma misturacom a primeira corrente defletida, e

(G) comburir a mistura das primeira e segunda correntes.

Preferivelmente, a primeira corrente compreende materialselecionado do grupo consistindo de combustível, oxidante e suas misturas eas segundas correntes compreendem material selecionado do grupoconsistindo de combustível, oxidante, material inerte e suas misturas.

Como aqui usado, o "eixo geométrico" de um orifício é a linhacentral do caminho que o fluido injetado para fora daquele orifício segue, naausência de influência por fluxos de fluido intersectantes.

Como aqui usado, o material é "inerte" se ele não participar dacombustão do combustível e oxidante, e uma corrente de material é "inerte"se ela não contiver material que participe da combustão do combustível eoxidante.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista frontal de uma forma de realização doaparelho da presente invenção.

A Figura 2 é uma vista em seção transversal da forma derealização da Figura 1, vista por cima.

A Figura 3 é uma vista em seção transversal da forma derealização da Figura 1, vista pelo lado.

A Figura 4 é uma vista em seção transversal da forma derealização da Figura 1, vista pelo lado oposto ao lado de que a Figura 3 évista.

A Figura 5 é uma vista frontal de outra forma de realização doaparelho da presente invenção.

A Figura 6 é uma vista em seção transversal da forma derealização da Figura 5, vista por cima.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

O queimador de acordo com a presente invenção é geralmentereferido como 20 nas Figuras 1 - 4. O queimador 20 é preferivelmenteformado de material refratário, que é capaz de reter seu formato ecomposição, quando exposto às temperaturas de 538 0C a 1649 0C a que oqueimador pode ser exposto. Exemplos de tais materiais incluem alumina,sílica, AZS (alumina-zircônia-sílica), mulita, zircônia e zirconita. Oqueimador 20 pode ser parte de uma superfície superior, parede lateral oufundo de um recinto, tal como um forno, em que a combustão desejada érealizada.

O orifício de alimentação central 9 e os orifícios externos 1 a 8abrem-se na frente 22 do queimador 20. O orifício de alimentação central 9 eos orifícios externos podem ser, mas não são necessário que sejam, no mesmoplano, contanto que as outras características descritas aqui sejam observadas.

O orifício de alimentação central 9 pode compreender uma abertura comomostrada na Figura 1 ou pode compreender duas ou mais aberturas(preferivelmente 1 a 8, mais preferivelmente 1 a 3) aberturas estas devendoser localizadas próximas entre si, de modo que o material ejetado para foradas aberturas junte-se na forma de um fluxo do material ejetado, tendo umeixo geométrico 39 de fluxo. Exemplos incluem múltiplos orifícios únicos ouaberturas anulares concentricamente dispostas.

Embora qualquer número de orifícios externos maiores do que2 orifícios externos possa estar presente, mais do que cerca de 30 orifíciosexternos não são usualmente necessários. Três a 20 orifícios externos sãousualmente satisfatórios e preferivelmente 6 a 12 orifícios externos podem serprovidos. A distância do orifício de alimentação central 9 para cada orifícioexterno pode ser a mesma, porém isto não é necessário. Em vez disso, cadaorifício externo que é provido pode ter uma diferente distância do orifício dealimentação central 9 ou alguns orifícios externos podem ter uma dadadistância do orifício de alimentação central 9, enquanto outro grupo deorifícios externos pode ter uma segunda dada distância do orifício 9. Isto é, osorifícios externos podem ser dispostos na forma de uma elipse, duas elipses,um retângulo ou dois retângulos, e assim em diante.

A superfície que contiver os orifícios pode ser planar (plana)ou côncava ou convexa, preferivelmente planar (plana) ou côncava. Paracasos côncavos e convexos, a superfície sobre a qual os orifícios situam-sepode ter um formato esférico, elipsoidal ou poliédrico.

Cada orifício externo tem um eixo geométrico e o eixogeométrico de cada orifício externo converge ou diverge com respeito ao eixogeométrico 39 do orifício de alimentação central 9. Como aqui usado, o eixogeométrico de um orifício externo "converge" com respeito ao eixogeométrico do orifício de alimentação central se esses dois eixos geométricosintersectarem-se a jusante da frente 22 e o eixo geométrico de um orifícioexterno "diverge" com respeito ao eixo geométrico do orifício de alimentaçãocentral se esses dois eixos geométricos intersectarem-se a montante da frente22, isto é, dentro ou atrás do queimador 20. Preferivelmente, os eixosgeométricos de todos os orifícios externos convergem todos, ou todos eixosgeométricos de todos os orifícios externos divergem com respeito ao eixogeométrico do orifício de alimentação central. Mais preferivelmente, os eixosgeométricos de todos os orifícios externos convergem com respeito ao eixogeométrico do orifício de alimentação central.

O ângulo em que o eixo geométrico de cada orifício externoconverge ou diverge com respeito ao eixo geométrico do orifício decombustível central é tipicamente de 5 a 85 graus e, preferivelmente, de 10 a75 graus. Os eixos geométricos de orifícios externos que convergem comrespeito ao eixo geométrico do orifício de combustível central podem serparalelos entre si ou convergir entre si, ou convergir para o mesmo ponto doeixo geométrico do orifício de alimentação central. Os eixos geométricos dosorifícios externos não necessariamente têm que convergir para o mesmoponto: por exemplo, se a intenção for promover uma chama móvel que semova a meio caminho em um contorno elíptico e a meio caminho em umcontorno circular, os eixos geométricos dos orifícios externos nãoconvergiriam para o mesmo ponto do eixo geométrico do orifício dealimentação central.

Com referência às Figuras 2, 3 e 4, o orifício de alimentaçãocentral 9 é conectado pela linha de suprimento 19, através do queimador 20,ao primeiro aparelho de suprimento, esquematicamente representado como40, que fornece e injeta o material formando a primeira corrente para dentroda linha de suprimento 19, de modo que seja ejetada para fora através doorifício de alimentação central 9. A linha de suprimento 19 e o orifício dealimentação central 9 são alinhados de modo que a primeira corrente ejetadapara fora do orifício 9 siga o eixo geométrico 39. Preferivelmente, o eixogeométrico 39 do orifício 9 é perpendicular à superfície 22.

Cada orifício externo é conectado por sua própriacorrespondente linha de suprimento separada através do queimador 20 aoaparelho de suprimento, esquematicamente representado como 50, que provêe injeta material para dentro de cada linha de suprimento, de modo que omaterial é ejetado como segundas correntes para fora dos orifícios externos,da maneira aqui descrita.

Cada linha de suprimento não é ramificada e conecta oaparelho de suprimento 50 em uma de suas extremidades a seu próprioorifício externo em sua outra extremidade. As linhas de suprimento nãoramificadas provêem as vantagens de não desvio de material para dentro delinhas de ramificação ou através de válvulas controlando o acesso às linhas deramificação. Utilizando-se orifícios externos alimentados por linhas desuprimento não ramificadas possibilita-se controle mais confiável ereprodutível do padrão de chama, da maneira aqui descrita.

Nas Figuras 2, 3 e 4 nem todas as passagens conectando-se aosorifícios externos são mostradas, para facilidade de referência e descrição.Como mostrado na Figura 2, os orifícios externos 2 e 3 são alimentados pelaslinhas de suprimento 12 e 13, respectivamente, e os orifícios externos 7 e 8são alimentados pelas linhas de suprimento 17 e 18, respectivamente. A linhade suprimento 1, que alimenta o orifício externo 1, não é mostrada na Figura2, de modo que a linha de suprimento 19 pode ser mostrada, porém a linha desuprimento 11 é mostrada nas Figuras 3 e 4. Como mostrado na Figura 3, osorifícios externos 1 e 2 são alimentados, pelas linhas de suprimento 11 e 12,respectivamente, e os orifícios externos 7 e 8 são alimentados pelas linhas desuprimento 17 e 18, respectivamente. A linha de suprimento 13 alimentando oorifício externo 3 não é mostrada na Figura 3, de modo que a linha desuprimento 19 pode ser mostrada. Como mostrado na Figura 4, os orifíciosexternos 1 e 8 são alimentados pelas linhas de suprimento 11 e 18,respectivamente e os orifícios externos 6 e 5 são alimentados pelas linhas desuprimento 16 e 15, respectivamente. A linha de suprimento 17, alimentandoo orifício externo 7, não é mostrada na Figura 4, de modo que a linha desuprimento 19 pode ser mostrada.

As linhas de suprimento alimentando os orifícios externospodem prosseguir diretamente através do queimador 20, como mostrado nasFiguras 1-4, porém elas podem, em vez disso, ser construídas para incluiruma primeira parte, terminando no orifício externo, cujo eixo geométrico ficaem um ângulo convergente ou divergente com respeito ao eixo geométrico doorifício de alimentação central, e para incluir uma segunda parteintersectando-se com a primeira parte dentro do queimador 20, em que o eixogeométrico da segunda parte é paralelo à linha de suprimento 19 ou fica emalgum outro ângulo com respeito ao eixo geométrico da primeira parte.

As linhas de suprimento alimentando os orifícios externos sãopreferivelmente formadas por perfuração dentro do material de que oqueimador 20 é fabricado. Preferivelmente, as linhas de suprimentoalimentando os orifícios externos e a linha de suprimento 19 alimentando oorifício de alimentação central são revestidos com material protetor, tal comometal. As linhas de suprimento podem também ser criadas por moldagem deum bloco refratário com grandes bicos removíveis abrindo-se e inserindo-se.

Em uma forma de realização alternativa, na abertura de algunsou de todos os orifícios externos, um bico ou orifício pode ser provido,através do qual a corrente é ejetada. Em tais casos, o eixo geométrico do bicoou orifício é o eixo geométrico daquele orifício externo. Os bicos ou orifíciosprovidos para este uso podem ser ajustáveis, de modo que o eixo geométricode cada bica ou orifício possa ser movido sem ter-se que substituir oureperfurar a linha de suprimento que alimenta o orifício externo.

O material ejetado como a primeira corrente e o materialejetado como a segunda corrente, após terem sido misturados entre si, devemser capazes de comburir na presença de uma fonte de ignição externa ouincorporada ou em uma câmara de combustão, em temperaturas mais elevadasdo que a temperatura da própria ignição do combustível presente na mistura.

Em uma forma de realização, o material ejetado como aprimeira corrente e o material ejetado como a segunda corrente compreendemambos material que participa da combustão da mistura que é formada dasprimeira e segunda correntes. Por exemplo, a primeira corrente podecompreender combustível, em cujo caso a segunda corrente compreendeoxidante ou uma mistura pré-misturada de combustível e oxidante. Em vezdisso, a primeira corrente pode compreender oxidante, em cujo caso asegunda corrente compreende combustível ou uma mistura pré-misturada decombustível e oxidante. Em outra alternativa, tanto a primeira corrente comoa segunda corrente compreendem misturas pré-misturadas de combustível eoxidante. Preferivelmente, a primeira corrente compreende combustível e asegunda corrente compreende oxidante.

Em outra forma de realização, o material ejetado como aprimeira corrente compreende combustível ou uma mistura de combustível eoxidante e a segunda corrente é "inerte", isto é, não contém material queparticipe da combustão da mistura que é formada das primeira e segundacorrentes. Exemplos de tal material que poderia sr ejetado como a segundacorrente inclui nitrogênio, argônio, bióxido de carbono, água (líquida ou,preferivelmente, vapor), hélio e suas misturas.

Combustíveis adequados incluem hidrocarbonetoscombustíveis, quer gasosos, líquidos ou em forma de sólido particulado.Combustíveis gasosos adequados incluem gás natural, LPG (gás de petróleoliqüefeito) vaporizado, propano, butano e misturas gasosas que contêmmonóxido de carbono, hidrogênio ou tanto monóxido de carbono comohidrogênio, tal como gás de forno de coque, gás de alto-forno, gás de forno dearco elétrico e gás de carvão de pedra. Combustíveis líquidos adequadosincluem óleo combustível e óleo diesel. O combustível líquido deve seratomizado quando ele emerge de seu orifício (quer o orifício de alimentaçãocentral ou orifícios externos). Combustíveis sólidos adequados incluemcarvão de qualquer categoria ou misturas de categorias, e coque de petróleo.

Quando o combustível for sólido, ele deve ter sido reduzido em tamanho departícula, de modo que seja capaz de ser alimentado para fora do orifício comum gás veículo adequado, tal como ar de transporte, como é usado quandoalimentando-se carvão pulverizado para a câmara de combustão de uma usinaelétrica gerando eletricidade por queima de carvão.O oxidante deve ser uma corrente que contenha 5 % emvolume a 100 % em volume de oxigênio e, preferivelmente, 10 % em volumea 100 % em volume de oxigênio. O ar é um oxidante preferido, como o é o arenriquecido por oxigênio, o que significa ar a que oxigênio foi adicionadopara elevar o teor de oxigênio acima daquele do ar a, p. ex., pelo menos 20 %em volume ou 25 % em volume ou mesmo pelo menos 50 % em volume.

Outro oxidante preferido é uma corrente gasosa contendo pelo menos 80 %em volume de oxigênio ou mesmo pelo menos 95 % em volume ou mesmopelo menos 98 % em volume de oxigênio. O oxidante tendo este mais elevadoteor de oxigênio pode ser fornecido de tanques de armazenagem que contêmgás oxigênio comprimido, de tanques de armazenagem que contêm oxigêniolíquido e fornecem o oxigênio por vaporização de quantidades adequadas dooxigênio líquido, ou de unidades de separação de ar locais, que produzemoxigênio de alta pureza do ar, ou de uma tubulação de oxigênio. Outroscomponentes gasosos (tais como os materiais acima mencionados, que nãoparticipam da combustão) podem igualmente ser providos pelos tanques dearmazenagem, caminhões de suprimento ou tubulações.

O aparelho de suprimento 40, que injeta dentro da linha desuprimento 19 o material que é ejetado pelo orifício 9 como a primeiracorrente e o aparelho de suprimento 50, que injeta dentro das linhas desuprimento o material que é ejetado dos orifícios externos como as segundascorrentes, incluem uma fonte adequada de combustível, ou oxidante, oucombustível e oxidante pré-misturados, ou material não-combustível, comopossa ser o caso, bem como aparelho adequado para propelir o material para eatravés de seu(s) orifício(s). Dispositivos adequados para material gasosoincluem ventoinhas e ventiladores. Dispositivos adequados para líquidos esólidos particulados incluem atomizadores e ventiladoras tendo a capacidadede realizar a necessária função de suprir o material ao(s) e através do(s)orifício(s) com a desejada velocidade. As capacidades adicionais do aparelhode suprimento 50 são descritas abaixo.

A velocidade da primeira corrente ejetada pelo orifício dealimentação central deve ser tipicamente de 1,52 m a 488 m por segundo e,preferivelmente, 3,05 m a 274 m por segundo. A velocidade da segundacorrente ejetada por cada orifício externo deve ser tipicamente de 1,52 a 610m por segundo e, preferivelmente, de 3,05 a 274 m por segundo.

A temperatura da mistura das primeira e segunda correntesdeve tipicamente ser de até 1649 0C e, preferivelmente, até 1093 0C.

De acordo com a presente invenção, na seqüência (1) umasegunda corrente é ejetada de um orifício externo ou de um grupo de orifíciosexternos localizados adjacentemente, com suficiente momento para defletir aprimeira corrente ejetada do eixo geométrico ao longo do qual estaria, deoutro modo, se deslocando na ausência daquela deflexão, enquanto no mesmoponto do tempo material não está sendo ejetado de outros orifícios externosou está sendo ejetado de outros orifícios externos, porém não com bastantemomento para defletir a primeira corrente de seu eixo geométrico e então (2)uma segunda corrente é ejetada de um diferente orifício externo ou de umdiferente grupo de orifícios externos localizados adjacentemente, comsuficiente momento para defletir a primeira corrente (em uma direçãodiferente da direção que foi anteriormente defletida) do eixo geométrico aolongo do qual ela, de outro modo, estaria viajando na ausência daqueladeflexão, enquanto no mesmo ponto do tempo material não está sendo ejetadode outros orifícios externos ou está sendo ejetado de outros orifícios externos,porém não com bastante momento para defletir a primeira corrente de seueixo geométrico, em seguida ao que a ejeção das segundas correntes continuade um orifício externo mudando periodicamente ou grupo de orifíciosexternos. Deve ser observado que o fluxo das segundas correntes de materialque deflexionam o fluxo do orifício de alimentação central podeocasionalmente ser reduzido, ou interrompido, de modo que a primeiracorrente ejetada de material flui ao longo do eixo geométrico do orifício dealimentação central temporariamente, em seguida ao que uma segundacorrente é novamente ejetada de uma orifício externo ou grupo de orifíciosexternos para novamente defletir a primeira corrente.

Para realizar esta função, o aparelho de suprimento 50, queejeta material para dentro das linhas de suprimento, para ejeção pelosrespectivos orifícios externos como as segundas correntes, inclui mecanismopara seqüencialmente variar a linha ou linhas de suprimento para dentro dasquais o material é injetado, com uma velocidade bastante elevada, paraseqüencialmente variar o orifício ou orifícios externos através dos quais asegunda corrente é ejetado em qualquer ponto do tempo, com um momentobastante elevado para defletir a primeira corrente, sendo ejetada do orifício dealimentação central, de seu eixo geométrico.

Estas funções podem ser realizadas em qualquer uma dediversas maneiras. Uma maneira é prover que cada linha de suprimento quesupre material torne-se uma segunda corrente ejetada de um orifício externocom sua própria válvula que regula a quantidade e/ou a velocidade destematerial que pode alcançar o orifício externo. Tal válvula é comutável entreduas posições: uma posição que permite maior fluxo, isto é, fluxo suficientepara ejetar material em um momento suficiente para defletir a primeiracorrente de seu eixo geométrico e uma posição que não permite fluxo emabsoluto ou fluxo em uma taxa que não seja capaz de defletir a primeiracorrente de seu eixo geométrico. As duas posições podem ser pré-ajustadas.

Nestas e outras formas de realização em que o fluxo é reguladopor uma válvula em cada linha de suprimento, as posições da válvula sãodirigidas por um controlador, tal como um controlador lógico programável(PLC), que automaticamente dirige o status de cada válvula, isto é permitindomaior ou menor fluxo através da válvula. O mecanismo real pelo qual cadaválvula é alternada entre permitindo relativamente mais e relativamentemenos fluxo pode empregar, por exemplo, acionamento por solenóide oupneumático ou motorizado. Quando o material compreendendo a segundacorrente é aplicado sob pressão aos lados a montante das válvulas, estematerial escoa através das várias válvulas à medida que elas são abertas(como dirigido pelo controlador), escoando em uma velocidade e/ou taxa defluxo de massa correspondendo ao grau relativo em que cada válvula é aberta,e flui em uma taxa menor ou não em absoluto, quando as válvulas sãofechadas ou completamente fechadas.

Outra alternativa para seqüencialmente controlar o fluxo dematerial, compreendendo a segunda corrente através dos orifícios externos,emprega um mecanismo de válvula única, situado entre as linhas desuprimento individuais, e uma fonte de suprimento comum a montante dosegundo material de corrente, que inclui uma peça móvel, tal como umdesviador rotativo. A peça móvel contém uma abertura principal, através daqual o material de segunda corrente pode fluir para dentro de uma linha desuprimento de orifício externo com que a abertura principal é alinhada emqualquer ponto do tempo particular. A peça móvel, por outro lado, bloqueia ofluxo para as outras linhas de suprimento de orifício externo ou,opcionalmente, também inclui aberturas adicionais, que são alinhadas comuma ou mais das outras linhas de suprimento de orifício externo, quando aabertura principal é alinhada com uma das linhas de suprimento de orifícioexterno. A peça móvel e as linhas de suprimento de orifício externo sãoposicionadas em relação entre si, de modo que a peça móvel pode ser movida(por exemplo, girada em torno de seu próprio eixo geométrico) a fim de trazeras linhas de suprimento de orifício externo em alinhamento com a aberturaprincipal, em uma seqüência que possibilita que o material compreendendo asegunda corrente flua para uma seqüência de orifícios externos. Quando omaterial compreendendo a segunda corrente é aplicado sob pressão amontante da peça móvel, a rotação da peça móvel alinha a abertura principalcom uma seqüência de linhas de suprimento de orifício externo, enquanto nãopermitindo que a segunda corrente não escoe para dentro de outras linhas desuprimento de orifício externo ou escoe em menores quantidade para dentrodas outras linhas de suprimento de orifício externo, dependendo de sequalquer uma das aberturas adicionais mencionadas antes forem providas.

Um tal sistema de válvula rotativa única pode ser eletrônica oupneumaticamente controlado. Com controle eletrônico, um impulsor defreqüência variável acionaria um motor elétrico que gira a válvula rotativa e avelocidade rotacional seria controlada por um PLC. Para controlar umaválvula rotativa operada pneumaticamente, a pressão de suprimento do fluidode acionamento comprimido seria variada e controlada.

Usando-se um ou outro destes esquemas de controle ouqualquer outro esquema de controle que obtenha a mesma função, a segundacorrente é provida em seqüência através de um orifício externo ou para umgrupo de orifícios externos adjacentes, em um momento suficiente paradefletir a primeira corrente de seu eixo geométrico. A alimentação seqüencialdas segundas correntes tendo aquele momento seqüencialmente muda oorifício externo ou orifícios externos que está ou estão ejetando as segundascorrentes que deflexionam a primeira corrente, que por sua vezseqüencialmente muda a direção em que a primeira corrente é defletida. Aseqüência dos fluxos defletindo a primeira corrente das segundas correntespreferivelmente prossegue em torno da formação dos orifícios externos, deum orifício externo e então de seu vizinho mais próximo e então daquelevizinho mais próximo do orifício externo e assim em diante, tal como pra forados orifícios externos 1 a 8, na seqüência numérica em que eles sãonumeradas na Figura 1, com o fluxo para fora do orifício externo 8 sendoseguido pelo fluxo para fora do orifício externo 1 e assim em diante.Alternativamente, a seqüência de orifícios externos de que os fluxos dassegundas correntes defletindo a primeira corrente são ejetados pode pular deum orifício externo para outro orifício externo não adjacente, em seguida paraoutro que seja adjacente ou não-adjacente e assim em diante. Além disso, aseqüência pode ser repetitiva ou pode ser aleatorizada, de modo que não hajaregularidade de qual orifício externo será o seguinte a ejetar uma segundacorrente para defletir o fluxo da primeira corrente. A seqüência, quer regularou aleatorizada, pode ser programada no e realizada pelo PLC.

Tipicamente, a direção do fluxo do fluxo da segunda correntedefletindo a primeira corrente muda com bastante freqüência, de modo queuma completa seqüência de mudanças de direção ocorre em 0,03 a 30minutos, preferivelmente 0,1 a 10 minutos.

Embora a presente invenção possa ser realizada ejetando-se osfluxos de material defletindo a primeira corrente como a segunda corrente deum orifício externo simultaneamente, é também possível e com freqüênciapreferido ejetarem-se as segundas correntes de um par de orifícios externosadjacentes simultaneamente, ou por um grupo de três orifícios externoscompreendendo um orifício intermediário e um orifício adjacente em cadalado do orifício intermediário. Isto é, com referência à Figura 1, a segundacorrente que deflete a primeira corrente pode vir de qualquer um dos orifíciosexternos 1 a 8, ou de dois orifícios adjacentes simultaneamente, tal como dosorifícios 1 e 2, em seguida dos orifícios 2 e 3, então dos orifícios 3 e 4 e assimem diante. Alternativamente, os fluxos podem vir dos orifícios 1, 2 e 3, emseguida dos orifícios 2, 3 e 4, em seguida dos orifícios 3, 4 e 5 e assim emdiante. Na realidade, o número de orifícios externos de que uma segundacorrente é direcionada para defletir a primeira corrente pode ser de somente 1até 1 menos o número total de orifícios externos e, preferivelmente, de 1 a 4orifícios externos.

A relação do momento da corrente ejetada pelo orifícioexterno ou orifícios externos, que defletem a primeira corrente, para omomento da primeira corrente do orifício de alimentação central étipicamente de 1,01 a 20 e preferivelmente, I5IalO.

As aberturas de saída dos orifícios podem variar de formato(geometria) e área, contanto que as correntes sejam ejetadas dentro de umafaixa de velocidade eficaz (que para a primeira corrente ejetada do orifício dealimentação central é uma velocidade tipicamente entre 1,52 m a 488 m porsegundo e, preferivelmente, 3,05 m a 274 m por segundo; e para a segundacorrente ejetada pelos orifícios externos é uma velocidade entre 1,52 a 609,6m por segundo e, preferivelmente, 3,05 a 274 m por segundo).

A distância entre o orifício externo para o orifício central podevariar de orifício externo para orifício externo. Preferivelmente, os orifíciosexternos devem estender-se em um padrão circular ou elíptico.

Da quantidade total de material ejetado como segundacorrente, através de todos os orifícios externos de qualquer ponto do tempo,tipicamente 10 a 100 % e, preferivelmente, 50 a 100% daquela quantidadedevem ser ejetados pelo orifício ou orifícios externos que estão fornecendo omomento para defletir a primeira corrente.

Quando os eixos geométricos dos orifícios externosconvergem com respeito ao eixo geométrico do orifício de alimentaçãocentral, a segunda corrente ou correntes defletindo a primeira corrente defletea primeira corrente de seu eixo geométrico "empurrando-a" de seu eixogeométrico. Quando os eixos geométricos dos orifícios externos divergemcom respeito ao eixo geométrico do orifício de alimentação central, a segundacorrente ou correntes defletindo a primeira corrente defletem a primeiracorrente de seu eixo geométrico puxando ou aspirando a primeira correntepara a(s) segunda(s) corrente(s). Numa ou noutra situação, a segunda correnteou correntes intersecta com e mistura com a primeira corrente.

Uma vez ignizada, a mistura que se forma das primeira esegunda correntes combusta e forma uma chama. A direção em que a primeiracorrente é defletida (pela segunda corrente ou correntes) torna-se a direção emque a mistura da primeira e segunda correntes estende-se, que por sua vez é adireção que a chama se estende. Assim, a orientação da chama com respeitoao eixo geométrico do orifício de alimentação central muda com cadainterseção entre a primeira corrente e uma segunda corrente defletindo aprimeira corrente vindo de um diferente orifício externo ou grupo de orifíciosexternos. Por exemplo, realizando a presente invenção com um queimadorcomo aquele mostrado nas Figuras 1 - 4 e ejetando-se a segunda corrente deorifícios externos na seqüência numérica dos orifícios 1 a 8 nessa ordem,então quando se olha na frente do queimador na vista fornecida na Figura 1, achama seria defletida de modo que obscureceria o orifício 5, em seguida oorifício 6, em seguida o orifício 7, então o orifício 8 (em cujo ponto o fluxo dasegunda corrente defletindo a primeira corrente seria do orifício 4) e assim emdiante, quando a chama continuaria a aparecer para varrer um cone cujovértice seria no orifício 9.

Este comportamento continuamente fornece o desejado calorde combustão para o material sendo aquecido e ao recinto em que acombustão está ocorrendo, porém assim fazendo de uma maneira que supreuma distribuição de temperatura mais uniforme, porque a orientação dachama continuamente mudando evita a criação de "locais quentes" ou regiõesque se tornem superaquecidas pro causa da proximidade não-interrompidapara as regiões mais quentes da chama. Isto, por sua vez, permite condiçõesde combustão que suprem uma temperatura de chama média mais quente,uma vez que há menos necessidade de ser restringida pela evitação de "locaisquentes".

A relação (ou proporção) de material das primeira e segundacorrentes precisa ser apropriada para manter a combustão da mistura que seforma na interseção e mistura das primeira e segunda correntes. Assim, paracada mistura de combustível e oxidante que se forma quando a chama mudade orientação pela ejeção da segunda corrente de cada orifício externoseqüencialmente diferindo, considerando-se o oxidante penetrando na chamaoriundo das adjacências mais qualquer oxidante alimentado através dequaisquer orifício(s) de alimentação auxiliares mais oxidante alimentado nasprimeira e segunda correntes, a relação da quantidade total de oxigênioalimentado para a quantidade de combustível alimentado deve ser de 0,5 a 10vezes a relação estequiométrica, onde a relação estequiométrica é definidacomo a quantidade mole de oxigênio por mole de combustível que énecessário para completamente comburir o combustível em CO2 e H2O. Porexemplo, a relação estequiométrica definida desta maneira para combustão demetano é 2, de modo que a relação de oxigênio para metano a estabelecer emcada mistura do primeiro e segundo combustores que é formada é de 2 x (0,5a 10) ou 1 a 20.

A distância entre o eixo geométrico do orifício de alimentaçãocentral e o orifício externo mais próximo é tipicamente de 7,6 a 61 cm epreferivelmente de 15,24 a 45,72 cm.

Além de prover a vantagem de um perfil de temperatura maisuniforme da superfície do material a ser aquecido, ou aquecido e fundido, epelo aquecimento resultante que a chama fornece, a presente invenção évantajosa pelo fato de poder ser realizada usando-se técnicas de combustãoestagiadas, que ajudam a reduzir a produção de óxidos de nitrogênio. Oestagiamento pode ser realizado permitindo-se a injeção de pequenasquantidades de material através dos orifícios externos que não estãoenvolvidos em um dado ponto de tempo na deflexão da primeira corrente.

Uma forma de realização preferida, ilustrada nas Figuras 5 e 6,inclui um ou mais orifícios de alimentação auxiliar, através dos quais umacorrente é ejetada para ajudar a estabilizar a chama e controlar a formação deóxidos de nitrogênio. Um orifício de alimentação auxiliar preferido é umorifício anular 60, em torno do orifício de alimentação central 9. O orifícioanular 60 pode ser substituído por uma série de distintas aberturas, dispostasem tomo do orifício de alimentação central 9. O um ou mais orifícios dealimentação auxiliar ficam mais próximos do orifício de alimentação centraldo que qualquer um dos orifícios externos. O orifício ou orifícios dealimentação auxiliar são alimentados através da linha de suprimento auxiliar58 da fonte de alimentação auxiliar 56. Nesta forma de realização, a correnteejetada pelo orifício de alimentação central 9 compreende combustível,oxidante ou uma mistura de combustível e oxidante e o orifício ou orifícios dealimentação auxiliar 60 ejetam combustível, oxidante ou uma mistura decombustível e oxidante, desde que pelo menos um do orifício de alimentaçãocentral e orifícios de alimentação auxiliar ejete combustível e pelo menos umdo orifício de alimentação central e do(s) orifício(s) auxiliar(es) ejeteoxidante. O material alimentado ao orifício de alimentação central e omaterial alimentado ao(s) orifício(s) auxiliar(es) por suas respectivas fontesde suprimento 40 e 56 são fornecidos e injetados por meio de aparelhoconhecido neste campo técnico.

O material alimentado ao orifício ou orifícios de alimentaçãoauxiliar 60 é alimentado não seqüencialmente, isto é, a taxa em que o materialé alimentado ao(s) e através do(s) orifício(s) de alimentação auxiliar não variadurante a operação e não flutua entre diferentes taxas durante a operação.

A invenção fornece muitas outras vantagens. Uma é que apresente invenção fornece uma chama com larga cobertura, para transferircalor mais eficientemente para o material sendo aquecido. A direção dachama pode também ser mudada facilmente, mesmo durante a operação doqueimador, sem requerer qualquer mudança do hardware (queimador e/ouválvulas de controle de fluxo), simplesmente mudando-se as direções docontrolador que governa a alimentação seqüencial através dos orifíciosexternos.

Outra vantagem é a capacidade de apontar a chama em umapré-determinada direção por um período de tempo pré-determinado. Isto é, achama não precisa estar se movendo constantemente. A freqüência dasmudanças de orientação da chama e o período de tempo que a chama apontaem qualquer dada direção podem ser ajustados, por exemplo, na ocasião emque o forno é carregado e de acordo com a maneira pela qual o forno foicarregado (por exemplo, a chama pode permanecer apontada para uma dadadireção, onde haja uma maior quantidade de material carregado a seraquecido, ou onde haja material mais recentemente carregado, que estejainicialmente em uma temperatura mais baixa.

Benefícios adicionais da invenção incluem:

Menos "pontos quentes" são formados na parederefratária, o que pode aumentar a vida do forno.

Promover padrão de transferência de calor mais uniformesignifica menos "pontos frios", o que pode resultar em aumentada taxa defundição ou taxa de calor.

Menos queimadores são necessários devido ao padrão detransferência de calor uniforme, assim propiciando produção equivalente paraum investimento menor.

Um queimador instalado na superfície superior deixa maislocais na parede interna para instalar vigias, portas de serviço e portas decarga.

um queimador com chama móvel instalada na superfíciesuperior permite que o projeto do sistema de combustão seja otimizado para ageometria do forno.

A direção da chama e a intensidade da chama sãodeterminadas por jatos independentes, isto é, não se baseiam em projeto debico, mistura de gás, padrão de fluxo de fluido e confiabilidade de materialem relação a fatores de degradação, tais como ataque químico ou lascamento,e são menos sensíveis a variações em parâmetros operacionais, que afetariama estabilidade da chama. A estabilidade e características da chama sãodeterminadas por orifícios de injeção de gás fixos e robustos. A maioruniformidade da temperatura evita regiões ou pontos de elevada temperaturalocalizada, uma vez que o calor é transferido uniformemente em torno doqueimador (ou superfície de fundição ou aquecimento) e não somente em umafaixa através da carga. O calor é uniforme e suavemente distribuído através dacarga. Isto também permite uma taxa de oxidação potencialmente menorquando aquecendo-se materiais susceptíveis de oxidação, devido a elevadatemperatura localizada e elevada pressão parcial do oxigênio, tal comoalumínio e aço.

Outras vantagens incluem estabilidade de chama elevada ereduzida paralisação, porque, no evento improvável de obstrução de umorifício externo, a seqüência de injeção pode ser revista para evitar utilizaraquele orifício, até que reparos adequados possam ser feitos.

A invenção também fornece vantagens econômicas, incluindobaixo custo de fabricação, melhoria de produção em aplicações em que aoxidação é uma preocupação, tais como fundição de alumínio ereaquecimento de aço, e baixo consumo específico de combustível.

Claims

1. Aparelho queimador, caracterizado pelo fato decompreender(A) um orifício de alimentação central tendo um eixogeométrico;(B) primeiro aparelho de suprimento, para injetar uma primeiracorrente compreendendo material selecionado do grupo consistindo decombustível, oxidante e suas misturas, através do orifício de alimentaçãocentral, ao longo do eixo geométrico do orifício de alimentação central.(C) três ou mais orifícios externos, cada um tendo um eixogeométrico que converge ou diverge com respeito ao eixo geométrico doorifício de alimentação central; e(D) três ou mais linhas de suprimento não ramificadas, iguaisem número ao número de orifícios externos, em que uma extremidade de cadauma de ditas linhas de suprimento é conectada a um diferente de ditosorifícios de suprimento e a outra extremidade de cada uma de ditas linhas desuprimento é conectada a um aparelho de suprimento controlável, paraseqüencialmente injetar material selecionado do grupo consistindo decombustível, oxidante, material inerte e suas misturas para dentro e atrãvés dediferentes linhas de ditas linhas de suprimento, por meio do que dito materialé seqüencialmente ejetado de diferentes orifícios de ditos orifícios externos,como uma seqüência de segundas correntes tendo um momento suficientepara defletir a primeira corrente do eixo geométrico de dito orifício dealimentação central.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o orifício de alimentação central ter uma abertura.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o orifício de alimentação central ter 2 a 8 aberturas.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a primeira corrente compreender combustível e a segundacorrente compreender oxidante.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a primeira corrente compreender oxidante e a segunda correntecompreender combustível.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a primeira corrente compreender uma mistura de combustível eoxidante.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a segunda corrente compreender uma mistura de combustível eoxidante.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a primeira corrente compreender combustível e a segundacorrente não conter material que participe da combustão de dito combustível eoxidante.

9. Aparelho queimador, caracterizado pelo fato decompreender(A) um orifício de alimentação central tendo um eixogeométrico;(B) três ou mais orifícios externos, cada um tendo um eixogeométrico que converge ou diverge com respeito ao eixo geométrico doorifício de alimentação central;(C) um ou mais orifícios de alimentação auxiliar, situadosmais próximos do orifício de alimentação central do que qualquer um de ditosorifícios externos;(D) primeiro aparelho de suprimento, para injetar umaprimeira corrente, compreendendo material selecionado do grupo consistindode combustível, oxidante e suas misturas, através do orifício de alimentaçãocentral, ao longo do eixo geométrico de dito orifício de alimentação central;(E) aparelho de suprimento de corrente auxiliar, para injetaruma corrente auxiliar compreendendo material selecionado do grupoconsistindo de combustível, oxidante e suas misturas, através de ditosorifícios de alimentação auxiliar não seqüencialmente; desde que pelo menosuma de dita primeira corrente e dita corrente auxiliar compreenda combustívele pelo menos uma de dita primeira corrente e dita corrente auxiliarcompreenda oxidante, e(F) três ou mais linhas de suprimento não ramificadas, iguaisem número ao número de orifícios externos, em que uma extremidade de cadauma de ditas linhas de suprimento é conectada a um diferente orifício de ditosorifícios de suprimento e a outra extremidade de cada uma de ditas linhas desuprimento é conectada a um aparelho de suprimento controlável, paraseqüencialmente injetar material selecionado do grupo consistindo decombustível, oxidante, material inerte e suas misturas, para dentro e atravésde diferentes linhas de ditas linhas de suprimento, por meio do que ditomaterial é seqüencialmente ejetado de diferentes orifícios de ditos orifíciosexternos, como uma seqüência de segundas correntes tendo um momentosuficiente para defletir a primeira corrente do eixo geométrico de dito orifíciode alimentação central.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de dito um ou mais orifícios de alimentação auxiliar ser um orifícioanular em torno do orifício de alimentação central.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de as correntes injetadas por dito aparelho de suprimento controlávelnão conter material que participe da combustão de dito combustível eoxidante.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de dita primeira corrente compreender combustível, dita segundacorrente compreender oxidante e as correntes injetadas por dito aparelho desuprimento controlável compreender oxidante.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de dita primeira corrente compreender combustível, dita segundacorrente compreender oxidante e as correntes injetadas por dito aparelho desuprimento controlável não conterem material que participem da combustãode dito combustível e oxidante.

14. Método de combustão, caracterizado pelo fato decompreender:(A) injetar uma primeira corrente, compreendendo materialselecionado do grupo consistindo de combustível, oxidante e suas misturas,através de um orifício de alimentação central que tem um eixo geométrico, aolongo do eixo geométrico de dito orifício de alimentação central;(B) fornecer três ou mais orifícios externos, cada um tendo umeixo geométrico que converge ou diverge com respeito ao eixo geométrico doorifício de alimentação central;(C) fornecer três ou mais linhas de suprimento nãoramificadas, iguais em número ao número de orifícios externos, em que umaextremidade de cada uma de ditas linhas de suprimento é conectada a umdiferente orifício de ditos orifícios de suprimento e a outra de cada uma deditas linhas de suprimento é conectada a um aparelho de suprimentocontrolável, para seqüencialmente injetar material, selecionado do grupoconsistindo de combustível, oxidante, material inerte e suas misturas, dentro eatravés de diferentes linhas de ditas linhas de suprimento,(D) seqüencialmente injetar dito material dentro de diferenteslinhas de ditas linhas de suprimento e desse modo seqüencialmente ejetandodito material através de diferentes orifícios de um ou mais de ditos orifíciosexternos, como uma seqüência de segundas correntes tendo momentosuficiente para defletir dita primeira corrente injetada do eixo geométrico dedito orifício de alimentação central e para formar uma mistura com a primeiracorrente defletida, e(E) comburir a mistura das primeira e segunda correntes.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de o orifício de alimentação central ter uma abertura.

16. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de o orifício de alimentação central ter 2 a 8 aberturas.

17. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de a primeira corrente compreender combustível e a segundacorrente compreender oxidante..

18. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de a primeira corrente compreender oxidante e a segunda correntecompreender combustível.

19. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de a primeira corrente compreender uma mistura de combustível eoxidante.

20. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de a segunda corrente compreender uma mistura de combustível eoxidante.

21. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de a primeira corrente compreender combustível e a segundacorrente não conter material que participe da combustão de dito combustível eoxidante.

22. Método de combustão, caracterizado pelo fato decompreender:(A) injetar uma primeira corrente compreendendo materialselecionado do grupo consistindo de combustível, oxidante e suas misturas,através de um orifício de alimentação central, que tenha um eixo geométricoao longo do eixo geométrico de dito orifício de alimentação central;(B) fornecer três ou mais orifícios externos, cada um tendo umeixo geométrico que converge ou diverge com respeito ao eixo geométrico doorifício de alimentação central;(C) fornecer um ou mais orifícios de alimentação auxiliar,situados mais próximos do orifício de alimentação central do que qualquer umde ditos orifícios externos;(D) injetar uma corrente auxiliar compreendendo materialselecionado do grupo consistindo de combustível, oxidante e suas misturas,através de ditos orifícios de alimentação auxiliar não seqüencialmente; desdeque pelo menos uma de dita primeira corrente e dita corrente auxiliarcompreenda combustível e pelo menos uma de dita primeira corrente e ditacorrente auxiliar compreenda oxidante,(E) fornecer três ou mais linhas de suprimento nãoramificadas, iguais em número ao número de orifícios externos, em que umaextremidade de cada uma de ditas linhas de suprimento é conectada a umdiferente orifício de ditos orifícios de suprimento e a outra extremidade decada uma de ditas linhas de suprimento é conectada a um aparelho desuprimento controlável, para seqüencialmente injetar material, selecionado dogrupo consistindo de combustível, oxidante, material inerte e suas misturas,para dentro e através de diferentes linhas de ditas linhas de suprimento,(F) seqüencialmente injetar dito material dentro de diferenteslinhas de ditas linhas de suprimento e, desse modo, seqüencialmente ejetardito material através de diferentes orifícios de um ou mais de ditos orifíciosexternos, como conseqüência das segundas correntes tendo suficientemomento para defletir dita primeira corrente injetada oriunda do eixogeométrico de dito orifício de alimentação central e para formar uma misturacom a primeira corrente defletida, e(G) comburir a mistura das primeira e segunda correntes.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de dito um ou mais orifícios de alimentação auxiliar ser um orifícioanular em torno do orifício de alimentação central.

24. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de as correntes injetadas por dito aparelho de suprimento controlávelnão conterem material que participe da combustão de dito combustível eoxidante.

25. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de dito primeira corrente compreender combustível, dita segundacorrente compreender oxidante e as correntes injetadas por dito aparelho desuprimento controlável compreenderem oxidante.

26. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de dito primeira corrente compreender combustível, dita segundacorrente compreender oxidante e as correntes injetadas por dito aparelho desuprimento controlável não conterem material que participe da combustão dedito combustível e oxidante.