BRPI0902485A2

BRPI0902485A2 - aparelho queimador e métodos

Info

Publication number: BRPI0902485A2
Application number: BRPI0902485-9A
Authority: BR
Inventors: Wesley R Bussman
Original assignee: John Zink Co Llc
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2010-04-20
Also published as: CN101634450A; EP2148137A2; EP2148138A3; EP2148138A2; EP2148137A3; TW201009261A; MX2009007707A; JP2010048544A; AU2009202864A9; US20100021853A1; AR072609A1; KR20100011921A; AU2009202864A1

Abstract

APARELHO QUEIMADOR E MéTODOS. A presente invenção refere-se a uma montagem de queimador e a um método de combustão de gás combustível em um forno. A montagem de queimador inclui um bloco de queimador tendo uma garganta de queimador disposta através da mesma. Um ar de combustão é conduzido através da garganta do queimador para uma zona de combustão no forno . Uma montagem piloto é usada para gerar uma chama piloto dentro da garganta de queimador. Gás combustível é injetado em uma zona de ignição localizada fora da garganta de queimador e queimado na mesma. A chama piloto gerada na garganta do queimador pode ser usada para queimar o gás combustível na zona de ignição. O gás combustível queimado é misturado com ar de combustão na zona de combustão. A montagem de queimador pode ser operada sem misturar uma quantidade significativa de gás combustível com ar de combustão na garganta do queimador, o que poderá ajudar a controlar a formação de óxidos de nitrogênio (NOx) indesejáveis.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHOQUEIMADOR E MÉTODOS".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

As montagens de queimador são usadas em muitas aplicações. Por exemplo, as montagens de queimador de processo são utilizadas comrelação aos fornos industriais das refinarias de petróleo, das indústrias quí-micas e fábricas similares. O tipo e configuração específica das montagensde queimador utilizadas irão variar de acordo com a aplicação específica,com o tipo de forno, com as normas de emissões aplicáveis, além de outros fatores conhecidos àqueles versados na técnica.

Um típico queimador de processo inclui um bloco de queimadortendo uma garganta de queimador estendendo-se através da mesma. O blo-co de queimador se estende para dentro do forno. O ar de combustão éconduzido através da garganta do queimador de modo a criar uma zona de combustão no forno adjacente à saída da garganta de queimador. Um com-bustível é injetado na garganta de queimador, misturado com o ar de com-bustão e queimado na zona de combustão.

Muitas autoridades governamentais têm adotado normas regu-lamentando a quantidade de óxidos de nitrogênio (normalmente designados como "NOx" e basicamente incluindo o NO e o N02) além de outros compos-tos potencialmente poluentes que podem ser emitidos para a atmosfera apartir de fornos de processo ou outros equipamentos de combustão. Os Es-tados Unidos, por exemplo, têm normas rigorosas relativas às emissões deóxidos de nitrogênio. Estas normas têm conduzido ao desenvolvimento de aparelhos queimadores e correspondentes métodos de operação que resul-tam em emissões significativamente menores de oxido de nitrogênio.

Em uma abordagem, o combustível misturado com ar de com-bustão na garganta do queimador (normalmente referido como combustívelprimário) é queimado em uma primeira zona de combustão. O combustível adicional (com freqüência referido como combustível secundário ou estagia-do) é queimado em uma segunda zona de combustão. Em tal montagem dequeimador, o combustível secundário ou estagiado se dilui no gás de com-bustão do forno, abaixando, assim, a temperatura de combustão dos gases.O gás de combustão funciona como um dissipador de calor no sentido deque absorve o calor da chama. O gás de combustão pode se originar dachaminé do forno (gás de combustão externo) ou do próprio forno (gás de combustão interno). Ao baixar a temperatura de combustão dos gases dimi-nui-se a formação de óxidos de nitrogênio nos gases de combustão produzi-dos. Em segundo lugar, o gás de combustão misturado com os reagentes decombustão reduz a concentração de espécies de oxigênio necessária para aformação de oxido de nitrogênio, deste modo contribuindo para uma maior redução do oxido de nitrogênio.

Tem-se pensado, portanto, que se faz necessário misturar ocombustível primário com o ar de combustão na garganta do queimador,mesmo nas montagens de queimador de combustão estagiadas. O combus-tível na garganta do queimador ajuda a garantir que a mistura de combustí- vel e ar de combustão seja queimada na zona de combustão e ajuda a esta-bilizar o queimador. Infelizmente, em algumas aplicações, a mistura de com-bustível primário com ar de combustão na garganta do queimador poderágerar temperaturas internas altas o suficiente que permitem a formação deóxidos de nitrogênio. De menor importância, o ar de combustão na garganta do queimador inclui uma concentração substancialmente maior de oxigênioque a concentração de oxigênio no gás de combustão. A combinação deuma concentração relativamente alta de oxigênio na garganta do queimadorcom maiores temperaturas provocadas pela introdução de combustível pri-mário na garganta de queimador poderá fazer com que uma quantidade sig- nificativa de óxidos de nitrogênio se forme. Isto diminui a importância dasdemais medidas tomadas no sentido de reduzir a formação de óxidos denitrogênio.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção prove uma montagem de queimador para um forno. A presente invenção prove ainda um método de uso de uma mon-tagem de queimador que inclui um bloco de queimador e uma garganta dequeimador estendendo-se através da mesma de modo a queimar gás com-bustível em um espaço de forno a fim de gerar calor.

Em um primeiro aspecto, a montagem de queimador da presenteinvenção compreende um bloco de queimador para associação com o forno,uma montagem de queimador piloto e uma montagem de injeção de com- bustível.

O bloco de queimador do primeiro aspecto da montagem dequeimador inclui uma superfície exterior a ser posicionada dentro do forno, euma garganta de queimador disposta através do bloco de queimador. A gar-ganta de queimador tem uma entrada e uma saída. A entrada da garganta de queimador é adaptada de modo a receber o ar de combustão que vem defora da garganta de queimador. A saída da garganta de queimador é posi-cionada adjacente à superfície exterior do bloco de queimador, e é posicio-nada de modo a introduzir o ar de combustão em uma zona de combustãolocalizada dentro do forno e adjacente à superfície exterior do bloco de queimador.

A montagem de queimador piloto do primeiro aspecto da monta-gem de queimador é para a geração de uma chama piloto dentro da gargan-ta de queimador. A montagem de queimador piloto inclui um bocal piloto decombustível e um duto piloto de combustível. O duto piloto de combustível tem uma entrada adaptada de modo a ficar conectada de maneira fluida auma fonte de combustível, e uma saída conectada de maneira fluida ao bo-cal piloto de combustível. O bocal piloto de combustível é disposto dentro dagarganta de queimador.

A montagem de injeção de combustível do primeiro aspecto da montagem de queimador é adaptada de modo a injetar essencialmente todoo combustível necessário para a operação da montagem de queimador noforno a partir de um ou mais bicos de combustível localizados fora da gar-ganta de queimador. A montagem de injeção de combustível inclui um bocalde combustível principal e um duto de combustível principal de modo a inje- tar o combustível principal em uma zona de ignição localizada dentro do for-no e adjacente à superfície exterior do bloco de queimador. O duto de com-bustível principal tem uma entrada adaptada de modo a ficar conectada demaneira fluida a uma fonte de combustível, e uma saída conectada de ma-neira fluida ao bocal de combustível. O bocal de combustível é pelo menosparcialmente disposto dentro do forno e posicionado adjacente à superfícieexterior do bloco de queimador.

Em um segundo aspecto, a montagem de queimador da presen- te invenção inclui um bloco de queimador para associação com o forno, umapassagem de ignição, uma montagem de queimador piloto e uma montagemde injeção de combustível.

O bloco de queimador do segundo aspecto da montagem de queimador inclui uma superfície exterior a ser posicionada dentro do forno euma garganta de queimador disposta através do bloco de queimador. A gar-ganta de queimador tem uma entrada e uma saída. A entrada da gargantade queimador é adaptada de modo a receber o ar de combustão que vem defora da garganta de queimador. A saída da garganta de queimador é posi- cionada adjacente à superfície exterior do bloco de queimador, e posiciona-da de modo a introduzir o ar de combustão em uma zona de combustão lo-calizada dentro do forno e adjacente à superfície exterior do bloco de quei-mador.

A passagem de ignição do segundo aspecto da montagem de queimador se estende através do bloco de queimador entre a garganta dequeimador e a superfície exterior do bloco de queimador, e tem uma entradae uma saída. A entrada da passagem de ignição é posicionada adjacente àgarganta de queimador, e a saída da passagem de ignição é posicionadaadjacente à superfície exterior do bloco de queimador.

A montagem de queimador piloto do segundo aspecto da mon- tagem de queimador é para a geração de uma chama piloto dentro da gar-ganta de queimador. A montagem de queimador piloto inclui um bocal pilotode combustível e um duto piloto de combustível. O duto piloto de combustí-vel tem uma entrada adaptada de modo a ficar conectada de maneira fluida a uma fonte de combustível, e uma saída conectada de maneira fluida aobocal piloto de combustível. O bocal piloto de combustível é disposto dentroda garganta de queimador.A montagem de injeção de combustível do segundo aspecto damontagem de queimador é adaptada de modo a injetar combustível no fornoa partir de um ou mais bicos de combustível localizados fora da garganta doqueimador. A montagem de injeção de combustível inclui um bocal de com- bustível principal e um duto de combustível principal de modo a injetar ocombustível principal em uma zona de ignição localizada dentro do forno eadjacente à superfície exterior do bloco de queimador. O duto de combustí-vel principal tem uma entrada adaptada de modo a ficar conectada de ma-neira fluida a uma fonte de combustível, e uma saída conectada de maneira fluida ao bocal de combustível principal. O bocal de combustível principal épelo menos parcialmente disposto dentro do forno e posicionado adjacente àsuperfície exterior do bloco de queimador.

A passagem de ignição do segundo aspecto da montagem dequeimador recebe pelo menos uma porção da chama piloto gerada pela montagem de queimador piloto, e conduz a chama, ou porção da mesma,para a zona de ignição de tal modo que a chama ou porção da mesma pos-sa contatar e queimar o combustível principal injetado pelo bocal de combus-tível principal para a zona de ignição.

Em um primeiro aspecto, o método da presente invenção é reali- zado sem misturar uma quantidade significativa de combustível e ar de com-bustão na garganta do queimador. O método compreende as seguintes eta-pas:

(a) conduzir o ar de combustão através da garganta do queima-dor para uma zona de combustão localizada dentro do forno, e adjacente à superfície exterior do bloco de queimador;

(b) gerar uma chama piloto na garganta do queimador com ocombustível piloto provido por uma montagem de queimador piloto;

(c) injetar essencialmente todo o combustível necessário para aoperação da montagem de queimador no forno a partir de um ou mais bicos de combustível localizados fora da garganta do queimador, o um ou maisbicos de combustível incluindo um bocal de combustível principal de modo ainjetar o combustível principal em uma zona de ignição localizada dentro doforno, e adjacente à superfície exterior do bloco de queimador;

(d) queimar o combustível principal na zona de ignição; e

(e) misturar o combustível principal queimado com o ar de com-bustão conduzido através da garganta do queimador na zona de combustão.

Em um segundo aspecto, o método da presente invenção com- preende as seguintes etapas:

(a) conduzir o ar de combustão através da garganta do queima-dor para uma zona de combustão localizada dentro do forno, e adjacente àsuperfície exterior do bloco de queimador;

(b) gerar uma chama piloto na garganta do queimador com o combustível piloto provido por uma montagem de queimador piloto;

(c) injetar combustível no forno a partir de um ou mais bicos decombustível localizados fora da garganta do queimador, o um ou mais bicosde combustível incluindo um bocal de combustível principal de modo a inje- tar o combustível principal em uma zona de ignição localizada dentro do for-no e adjacente à superfície exterior do bloco de queimador;

(d) conduzir pelo menos uma porção da chama piloto da gargan-ta de queimador para a zona de ignição e usar a dita chama piloto, ou por-ção da mesma, para queimar o combustível principal na zona de ignição; e

(e) misturar o combustível principal queimado com o ar de com- bustão conduzido através da garganta do queimador para a zona de com-bustão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista em perspectiva frontal da montagem de queimador da presente invenção.

A Figura 2 é uma vista em seção da montagem de queimador dapresente invenção tomada ao longo da linha 2-2 da Figura 1. A Figura 2 ilus-tra ainda o fluxo de ar de combustão e a chama gerada pela montagem dequeimador piloto da montagem de queimador da presente invenção.

A Figura 3 é uma vista frontal da montagem de queimador da presente invenção e ilustra ainda a deflexão de uma chama através do exte-rior do bloco de queimador.A Figura 4 é uma vista em detalhe, ampliada, do exterior do blo-co de queimador mostrado na Figura 3.

A Figura 5 é uma vista de topo parcial da montagem de queima-dor da presente invenção.

A Figura 6 é uma vista em perspectiva frontal, ampliada, de umelemento de movimento giratório e de um elemento estabilizador da monta-gem de queimador da presente invenção.

A Figura 7 é uma vista em seção tomada ao longo da linha 7-7da Figura 6.

A Figura 8 é uma vista em seção de uma configuração alternati-va da montagem de queimador da presente invenção.

A Figura 9 é uma vista em seção de uma outra configuração damontagem de queimador da presente invenção.

A Figura 10 é uma vista em seção de ainda uma outra configu-ração da montagem de queimador da presente invenção.

A Figura 11A é uma vista frontal do exterior do bloco de queima-dor e ilustra uma modalidade alternativa da montagem de queimador da pre-sente invenção.

A Figura 11B é uma vista superiro parcial da modalidade mos-trada pela Figura 11 A.

A Figura 11C é uma vista em seção tomada ao longo da linha11C-11Cda Figura 11A.

A Figura 12A é uma vista frontal do exterior do bloco de queima-dor e ilustra uma outra modalidade alternativa da montagem de queimadorda presente invenção.

A Figura 12B é uma vista superior parcial da modalidade damontagem de queimador da presente invenção mostrada na Figura 12A.

A Figura 12C é uma vista em seção tomada ao longo da linha11C-11C da Figura 12A.

A Figura 13A é uma vista frontal do exterior do bloco de queima-dor e ilustra ainda uma outra modalidade alternativa da montagem de quei-mador da presente invenção.A Figura 13B é uma vista superior parcial da modalidade damontagem de queimador da presente invenção mostrada na Figura 13A.

A Figura 13C é uma vista em seção tomada ao longo da linha11C-11Cda Figura 13A.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Com referência aos desenhos, a montagem de queimador dapresente invenção é ilustrada e de modo geral designada pelo numerai 10.Conforme mostrado nos desenhos e entendido pelos versados na técnica, amontagem de queimador 10 e seus componentes são concebidos de modo a serem associados a um forno 12 (o forno geral não é mostrado) e podem serusados para gerar calor em uma refinaria de petróleo, em uma indústriaquímica ou em outras aplicações. A montagem de queimador 10 é fixada auma parede 14 do forno 12 (por exemplo, uma parede lateral, uma paredede fundo (ou piso) e uma parede de topo (ou teto)) e se estende para um espaço de forno 16 do forno. A montagem de queimador 10 pode tambémficar totalmente em pé no forno 12, por exemplo, sobre o piso do forno. Aparede de forno 14 inclui uma camada interna de material isolante 14(a) fi-xado à mesma.

A montagem de queimador 10 mostrada nas Figuras 1 e 2 é fi- xada e horizontalmente associada a uma parede lateral 14 de um forno eatiçada no sentido ascendente (com fogo ascendente) com relação ao mes-mo. Conforme ainda apresentado abaixo, a montagem de queimador 10 po-de ser configurada e associada ao forno 12 também de outras maneiras. Amontagem de queimador 10 descarrega uma mistura de gás combustível ear para o espaço de forno 16 onda mistura é queimada na presença do gásde combustão, ao mesmo tempo produzindo um teor relativamente baixo deóxidos de nitrogênio (NOx) e de produtos de carbono. Tipicamente, são ins-taladas múltiplas montagens de queimador 10 em um único forno 12.

A montagem de queimador 10 compreende um bloco de quei- mador 18 para associação com o forno 12, uma montagem de queimadorpiloto 20 e uma montagem de injeção de combustível 22. Conforme entendi-do pelos versados na técnica, a montagem de queimador 10 pode ser umqueimador de tiragem natural (isto é, o ar requerido para combustão é natu-ralmente arrastado para dentro do bloco de queimador 18), um queimadorde tiragem forçada (por exemplo, um soprador é utilizado para soprar o ar decombustão para dentro do bloco de queimador 18), um queimador de tira- gem equilibrado (por exemplo, são utilizados sopradores para soprar ar tantopara dentro como para fora do queimador a fim de atingir um equilíbrio apro-priado de ar de combustão) ou variações das mesmas.

O bloco de queimador 18 inclui uma base 24, e uma superfícieexterior 26 a ser posicionada dentro do forno 12 (de modo a se estender pa- ra dentro do espaço de forno 16). A superfície exterior 26 inclui uma seçãode topo 28, uma seção de fundo 30, e uma seção de paredes laterais 32 queligam a seção de topo à seção de fundo. A base 24 do bloco de queimador18 é fixada a uma parede de forno 14. A seção de fundo 30 é ligeiramenteafunilada a partir da base 24 para a seção de paredes laterais 32. A seção de paredes laterais 32 inclui uma face frontal 34 e faces laterais 36. A facefrontal 34 inclui uma face frontal inferior 34(a) e uma face frontal inclinada34(b). A face frontal inclinada 34(b) se afunila para dentro a partir da facefrontal inferior 34(a) para uma seção de topo 28 de uma superfície exterior26 do bloco de queimador 18.

Conforme ilustrado nos desenhos, a montagem de queimador 10 é um queimador de tiragem natural (isto é, o ar requerido para combustão énaturalmente arrastado para dentro do bloco de queimador 18). Um plenum38 é fixado à parte traseira da parede de forno 14 e a uma base 24 do blocode queimador 18 de modo a prover um ar de combustão (ilustrado nos de- senhos pelas setas 40) que vem de fora do forno 12 para uma montagem dequeimador 10. O plenum 38 inclui uma entrada de ar 42. Uma montagemamortecedora 44 é fixada à entrada de ar 42 de modo a regular a quantidadede ar introduzida no plenum 38 e na montagem de queimador 10. Uma aber-tura de ar 46 se estende através da parede de forno 14 de modo a permitir que o ar seja conduzido do plenum 38 para o bloco de queimador 18.

Uma garganta de queimador 48 é disposta através do bloco dequeimador 18. A garganta de queimador 48 inclui uma parede de garganta50 que define e envolve a garganta do queimador. A garganta de queimador48 tem uma entrada 52 e uma saída 54. A entrada 52 é adaptada de modo areceber o ar de combustão (designado pelas setas 40) que vem de fora dagarganta do queimador 48 (especificamente, o plenum 38). A entrada 52 da garganta de queimador 48 fica alinhada sobre a abertura de ar 46 estenden-do-se através da parede de forno 14, deste modo provendo uma comunica-ção fluida entre a garganta de queimador 48 e o plenum 38. A saída 54 dagarganta de queimador 48 é posicionada adjacente à superfície exterior 26do bloco de queimador, e é posicionada de modo a introduzir o ar de com- bustão (designado pelas setas 40) para uma zona de combustão 58 locali-zada dentro do forno 12 e adjacente à superfície exterior do bloco de quei-mador 18. O ar de combustão é descarregado para a zona de combustão 58do forno 12 através da saída 54 da garganta de queimador 48.

A parede 50 da garganta de queimador 48 se estende para den- tro adjacente à saída 54 da garganta de queimador 48 de modo a formar umressalto de garganta 60. O ressalto de garganta 60 funciona de modo a es-tabilizar a chama.

A montagem de queimador piloto 20 é utilizada para gerar umachama piloto 62 dentro da garganta de queimador 48. A montagem de quei- mador piloto 20 inclui um duto piloto de combustível 64 e um bocal piloto decombustível 66. O duto piloto de combustível 64 tem uma entrada 68 adap-tada de modo a ser conectada a uma fonte de combustível 70, e uma saída72 conectada de maneira fluida ao bocal piloto de combustível 66. O dutopiloto se estende através da abertura de ar 46 da parede de forno 14 para a garganta de queimador 48. O bocal piloto 66 é disposto dentro da gargantade queimador 48. De preferência, a montagem de queimador piloto 20 pré-mistura o combustível com o oxigênio na montagem de queimador piloto an-tes da geração da chama 62. Isto pode ser feito, por exemplo, ao se usar umjato misturador na entrada do duto piloto. A força motriz do combustível no jato misturador arrasta e mistura o ar (incluindo oxigênio) para dentro com ocombustível.

A montagem de injeção de combustível 22 é de preferência a-daptada de modo a injetar essencialmente todo o combustível necessáriopara a operação da montagem de queimador 10 para dentro do forno 12 apartir de um ou mais bicos de combustível 74 localizados fora da gargantado queimador. Conforme aqui usado e nas reivindicações em apenso, "es-sencialmente todo o" combustível necessário para a operação da montagemde queimador 10 significa todo o combustível necessário para operar oqueimador, com exceção do combustível utilizado na operação da monta-gem de queimador piloto 20. A montagem de injeção de combustível 22 in-clui os dutos de combustível principal 76 e os bicos de combustível principal78 de modo a injetar o combustível principal nas zonas de ignição 80 locali-zadas dentro do forno 12 e adjacentes à superfície exterior 26 do bloco dequeimador 18. Os dutos de combustível principal 76 têm entradas 82 adap-tadas de modo a ficarem conectadas de maneira fluida a uma fonte de com-tível principal 78. De preferência, as porções dos dutos de combustível prin-cipal 76 que, de outra forma, se estenderiam para dentro do forno 14 sãodispostas através do bloco de queimador 18. Os bicos de combustível prin-cipal 78 são pelo menos parcialmente dispostos dentro do forno 12 e posi-cionados adjacentes à face frontal inferior 34(a) da face frontal 34 da seçãode paredes laterais 32 do bloco de queimador 18. Os bicos de combustívelprincipal 78 são posicionados de modo a injetar o combustível principal aolongo da face frontal 34 para as zonas de ignição 80. As zonas de ignição 80são posicionadas adjacentes a uma face frontal inclinada 34(b) da face fron-tal 34. Uma pluralidade de dutos de combustível principal 76 e de bicos decombustível principal 78 e uma pluralidade de zonas de ignição 80 pode serusada. As Figuras 1 e 3 a 5 ilustram dois dos dutos de combustível principal76 e dois bicos de combustível principal 78 correspondentes, cada qual inje-tando o combustível principal para uma zona de ignição separada 80.

A montagem de injeção de combustível 22 inclui ainda umamontagem de injeção de combustível suplementar 90. A montagem de inje-ção de combustível suplementar 90 é posicionada de modo a injetar o com-bustível suplementar para a zona de combustão 58. A montagem de injeçãode combustível suplementar 90 inclui dutos de combustível suplementar 92 eos bicos de combustível suplementar 94. Os dutos de combustível suple-mentar 92 têm entradas 98 adaptadas de modo a ficarem conectadas demaneira fluida a uma fonte de combustível 100, e saídas 102 que se conec- tam de maneira fluida aos bicos de combustível suplementar 94. Os dutos decombustível suplementar 92 são parcialmente dispostos através do bloco dequeimador 18 e se estendem para dentro das calhas 104 dispostas no blocode queimador 18. Cada calha 104 inclui uma parede de calha 106 e umasaída de calha 108. Os dutos de combustível suplementar 92 se estendem através das paredes 106 das calhas 104. Os bicos de combustível suple-mentar 94 são posicionados dentro das calhas 104 e posicionados de modoa injetarem o combustível suplementar para a zona de combustão 58 atravésdas saídas 108 das calhas. Uma pluralidade de dutos de combustível su-plementar 92, de bicos de combustível suplementar 94 e calhas correspon- dentes 104 podem ser utilizados. Conforme ilustrado, a montagem de inje-ção de combustível 22 inclui dois dutos de combustível suplementar 92, doisbicos de combustível suplementar 94 e duas calhas correspondentes 104.

A montagem de queimador 10 compreende ainda passagens deignição 114 para o recebimento de pelo menos uma porção da chama 62 gerada pela montagem de queimador piloto 20. As passagens de ignição114 conduzem a chama 62 ou porção da mesma para as zonas de ignição80, por meio do que a chama 62 ou porção da mesma poderá queimar ocombustível principal injetado pelos bicos de combustível principal 78 paraas zonas de ignição. As passagens de ignição 114 se estendem através do bloco de queimador 18 entre a garganta de queimador 48 e a superfície ex-terior 26 do bloco de queimador 18, especificamente a face frontal inclinada34(b) da face frontal 34 da seção de paredes laterais 32 de uma superfícieexterior 26 do bloco de queimador 18. As passagens de ignição 114 incluemas entradas 116 posicionadas adjacentes à garganta de queimador 48, e as saídas 118 posicionadas adjacentes à face frontal inclinada 34(b).

Conforme ilustrado, cada passagem de ignição 114 recebe umaporção 62(a) da chama 62 e conduz a porção de chama 62(a) para uma zo-na de ignição 80. Às porções de chama 62(a) contatam e queimam o com-bustível principal injetado pelos bicos de combustível principal 78 nas zonasde ignição 80. Uma pluralidade de passagens de ignição 114 pode ser usa-da. Conforme ilustrado, a montagem de queimador inclui duas passagens de ignição 114.

A montagem de queimador 10 compreende ainda desviadoresde chama 124 de modo a fazer com que pelo menos uma porção da chama62 gerada pela montagem de queimador piloto 20 seja desviada para aspassagens de ignição 114. Conforme ilustrado, os desviadores de chama 124 são adaptados de modo a fazer com que uma porção da chama 62 ge-rada pela montagem de queimador piloto 20, a porção de chama 62(a), sejadesviada para as passagens de ignição 114, e uma porção da chama 62gerada pela dita montagem de queimador piloto, a porção de chama 62(b),seja conduzida através da saída 54 da garganta de queimador 48 para a zona de combustão 58. As quantidades relativas da chama 62 que formamas porções de chama 62(a) e 62(b) podem ser ajustadas conforme necessá-rio. Por exemplo, a quantidade da chama 62 desviada para as porções dechama 62(a) precisa ser suficiente para permitir que as porções de chama62(a) atinjam as zonas de ignição 80 e queimem o gás principal nas mes- mas.

Na modalidade da montagem de queimador 10 mostrada nasFiguras 1 a 7, os desviadores de chama 124 são blocos de incidência 126fixados à parede 50 da garganta de queimador 48 adjacentes às entradas depassagem de ignição 116. Os blocos de incidência 126 dividem a chama 62 nas porções de chama 62(a) e 62(b). Eles também podem ser configuradosde modo a desviarem toda a chama piloto 62 para as passagens de ignição114.

Conforme melhor mostrado nas Figuras 4 a 7, as porções dechama 62(a) conduzidas através das passagens de ignição 114 são igual- mente manipuladas no lado de fora do bloco de queimador. A este respeito,a montagem de queimador 10 inclui elementos de movimento giratório 140,os elementos de movimento giratório 140 sendo localizados adjacentes àsuperfície exterior 26 do bloco de queimador 18 e posicionados de modo aredirecionar as porções de chama 62(a) a partir das saídas 118 das passa-gens de ignição através da superfície exterior do bloco de queimador. Emuma modalidade, os elementos de movimento giratório 140 são blocos demovimento giratório 142 posicionados sobre a face frontal inclinada 34(b) daface frontal 34 da seção de paredes laterais 32 de uma superfície exterior 26acima das saídas de passagem de ignição 118. As porções de chama 62(a)conduzidas através das saídas de passagem de ignição 118 incidem sobreos blocos de movimento giratório 142 e são redirecionadas através dos ca-nais 144 dispostos na face frontal inclinada 34(b) através a face frontal incli-nada 34(b).

Os elementos estabilizadores 150 são posicionados sobre a su-perfície exterior 26 do bloco de queimador 18 de modo a receber as porçõesde chama 62(a) (ou uma porção da mesma) e facilitar o contato da chamarecebida com o combustível principal injetado pelos bicos de combustívelprincipal 78. Em termos específicos, cada elemento estabilizador 150 é fixa-do a um bloco de movimento giratório 142 correspondente e se estende deuma forma substancialmente perpendicular a partir do mesmo abaixo do ca-nal 144 correspondente e ao longo da face frontal inclinada 34(b). Os ele-mentos estabilizadores 150 atuam como corpos de reforço no sentido derecebem tanto as chamas (ou uma porção das mesmas) dos blocos de mo-vimento giratório 142 e do combustível principal descarregado dos os bicosde combustível principal 78. O combustível principal descarregado dos bicosde combustível principal 78 diminui a sua velocidade ou incide sobre os ele-mentos estabilizadores 150 onde o mesmo é queimado pelas chamas.

Uma pluralidade de blocos de movimento giratório 142, de ca-nais 144 e de elementos estabilizadores 150 pode ser utilizada. Conformeilustrado, a bloco de movimento giratório 142, o canal 144 e o elemento es-tabilizador 150 são utilizados em associação com cada uma das duas pas-sagens de ignição 114.

Com referência a seguir às Figuras 8 a 10, são ilustradas outrasconfigurações da montagem de queimador 10. Conforme acima menciona-do, a montagem de queimador 10 pode ser configurada e associada ao forno12 de diversas maneiras. Por exemplo, a montagem de queimador 10 podeser associada ao forno 12 horizontal ou verticalmente e pode ser atiçada nosentido ascendente (de fogo ascendente) ou atiçada no sentido descendente(de fogo descendente). A montagem de queimador 10 pode ser associadaao forno 12 em qualquer orientação.

Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, a montagem de queima-dor 10 é concebida e configurada de modo a ser horizontalmente montadasobre uma parede 14 do forno 12 e verticalmente atiçada adjacente a umaparede lateral do forno. A Figura 8 ilustra uma concepção e configuração damontagem de queimador 10 adaptada de modo a ser verticalmente montadasobre a parede 14 do forno 12 ou verticalmente atiçada adjacente a umaparede lateral do forno. A montagem de queimador da presente invençãomostrada pela Figura 8 é atiçada ao longo da parede lateral do forno. Porexemplo, em contrapartida à garganta de queimador 48 ilustrada nas Figuras1 e 2, a garganta de queimador 48 na configuração mostrada na Figura 8não é em forma de "L", mas sim reta.

A Figura 9 ilustra um concepção e configuração da montagemde queimador 10 adaptada de modo a ser verticalmente montada sobre opiso 14 do forno e verticalmente atiçada no interior 160 do forno. A monta-gem de queimador da presente invenção mostrada na Figura 9 pode ser fi-xada ou ficar em por exemplo em uma área intermediária 162 no interior 160do forno. Esta configuração inclui múltiplos bicos e dutos de combustívelprincipal, passagens de ignição e correspondentes componentes. A mesmanão inclui as calhas 104 e seus componentes correspondentes para a inje-ção de combustível suplementar.

A Figura 10 ilustra uma concepção e configuração da montagemde queimador 10 similar à montagem de queimador da presente invençãomostrada na Figura 9, com a exceção de que, nesta configuração, a monta-gem de queimador da presente invenção é adaptada de modo a ser verti-calmente montada a partir do teto 14 do forno 12 e verticalmente atiçadapara baixo em uma área intermediária 162 no interior 160 do forno.Com referência a seguir às Figuras 11A a 11C, uma modalidadealternativa da montagem de queimador da presente invenção 10 é ilustrada.Nesta modalidade, as passagens de ignição 114 incluem superfícies de Co-anda 170 adjacentes às entradas 116 de modo a fazer com que pelo menosuma porção da chama 62 gerada pela montagem de queimador piloto 20seja desviada para as passagens de ignição 114. Como um resultado, osdesviadores de chama 124 não são propriamente necessários. A chama 62emitida a partir do bocal piloto 66 ou de uma porção do mesmo (dependendoda velocidade da chama, da curvatura das superfícies de Coanda e de ou-tros fatores conhecidos aos versados na técnica) se adere às e segue a tra-jetória das superfícies de Coanda 170 para as passagens de ignição 114. Assuperfícies de Coanda 170 podem ser utilizadas em associação com os des-viadores de chama 124, caso desejado.

Conforme ilustrado nas Figuras 11A a 11C, as passagens deignição 114 podem também incluir superfícies de Coanda 174 adjacentes àssaídas 118 das passagens de ignição 114 de modo a fazer com que pelomenos uma porção das porções de chama 62(a) conduzida através das saí-das 118 a ser redirecionada através da face frontal inclinada 34(b) da facefrontal 34 da seção de paredes laterais 32 de uma superfície exterior 26 dobloco de queimador 18. Como um resultado, os elementos de movimentogiratório 140 não são propriamente necessários. As porções de chama 62(a)conduzidas através das saídas 118 das passagens de ignição 114 se ade-rem e seguem as trajetórias das superfícies de Coanda 174 de tal modo queas mesmas sejam recebidas pelo elemento estabilizador 150. Nesta modali-dade, o elemento estabilizador 150 é um ressalto 178 posicionado abaixodas saídas 118. Os elementos de movimento giratório 140 podem tambémser utilizados, se necessário.

Com referência a seguir às Figuras 12A a 12C, uma outra moda-lidade alternativa da montagem de queimador da presente invenção 10 éilustrada. Nesta modalidade, os desviadores de chama 124 são montagensde injeção de fluido 180 associadas às passagens de ignição 114 de modo ainjetar fluido nas passagens de ignição para as zonas de ignição 80 de modoa criar pressões nas passagens de injeção 114 inferiores à pressão na gar-ganta do queimador 48. As pressões relativamente baixas das passagens deinjeção arrastam a chama piloto 62 ou uma porção da mesma (as porçõesde chama 62a) para as passagens de injeção 114. As montagens de injeçãode fluido 180 são adaptadas de modo a ficarem conectadas de maneira flui-da a uma fonte de combustível 182 por meio do que as montagens de inje-ção de fluido poderão injetar combustível para as passagens de ignição 114.Conforme mais bem mostrado na Figura 12C, as passagens de edução decombustível 190 são formadas no bloco de queimador 18. Cada uma daspassagens de edução de fluido 190 se estendem a partir de um duto decombustível principal 76 para a correspondente passagem de ignição 114.Uma entrada 192 de cada passagem de edução de combustível 190 é co-nectada de maneira fluida ao e recebe o combustível principal do correspon-dente duto de combustível principal 76. Uma saída 194 de cada passagemde edução de combustível 190 é conectada de maneira fluida à correspon-dente passagem de ignição 114. Desta maneira, o combustível pode ser di-retamente injetado a partir dos dutos de combustível principal 76 para aspassagens de ignição 114 a fim de descarregar a chama piloto 62 ou umaporção da mesma para as passagens de ignição. O combustível principaldas passagens de edução de combustível 190 é queimado pela chama 62ou queimado nas passagens ou queimado nas zonas de ignição.

Com referência a seguir às Figuras 13A a 13C, uma outra moda-lidade alternativa da montagem de queimador da presente invenção 10 éilustrada. Nesta modalidade, uma vez que as passagens de ignição 114 sãodispostas através do bloco de queimador 18 em ângulos radialmente diver-gentes para fora da garganta de queimador 48. Nesta modalidade, as pas-sagens 114 se desviam radialmente para fora em ângulos muito maiores apartir da garganta de queimador 48 (em compartimento aos ângulos nosquais as passagens 114 se desviam radialmente para fora a partir da gar-ganta de queimador 48, conforme mostrado na Figura 5). Isto coloca aschamas emitidas a partir das passagens 114 em maior proximidade aos bi-cos de combustível principal 78 e ajuda a direcionar as chamas através daface frontal inclinada 34(b). Devido à localização das saídas 118 e do ângulode injeção da chama a partir das mesmas, os elementos de movimento gira-tório 140 não são propriedade necessários. As porções de chama 62(a) con-duzidas através das saídas 118 das passagens de ignição 114 são recebi-das pelos elementos estabilizadores 196. Os elementos estabilizadores 196são os ressaltos 198 posicionados abaixo das saídas 118. Os elementos demovimento giratório 140 poderão ser ainda utilizados, se assim for desejado.

A face frontal inclinada 34(b) pode ser agudamente inclinada ousuavemente inclinada. Um fator determinante inclui a pressão utilizada parainjetar o combustível principal a partir dos bicos de combustível principal 78na face frontal inclinada 34(b).

Operação da montagem de queimador da presente invenção

Uma variedade de diferentes tipos de combustíveis pode serqueimada pela montagem de queimador da presente invenção 10, incluindogás natural, metano, hidrogênio, propano, propileno, etano, etileno, butano,butileno, outros combustíveis típicos do tipo refinaria e suas misturas. Depreferência, o combustível está em uma forma gasosa, embora um atomiza-dor de combustível ou outros equipamentos conhecidos na técnica dos com-bustíveis líquidos possam ser utilizados.

A montagem de queimador da presente invenção 10 pode serusada de modo a queimar combustível no espaço de forno 16 a fim de gerarcalor sem misturar uma quantidade significativa de combustível e ar de com-bustão na garganta do queimador 48. Conforme aqui usado e nas reivindica-ções em apenso, "sem misturar uma quantidade significativa de combustívele ar de combustão na garganta do queimador 48" significa sem a adição decombustível (por exemplo, um combustível primário) à garganta de queima-dor, com exceção do combustível adicionado à garganta de queimador comrelação à geração da chama piloto 62 na mesma.

A montagem de queimador da presente invenção 10 é fixada àparede de forno 14 de tal modo que a superfície exterior do bloco de quei-mador 18 se estenda para dentro do espaço de forno 16. A montagem dequeimador 10 pode também ficar em pé livremente no interior do forno 12.Conforme explicado acima, o ar de combustão (ilustrado nos desenhos pelassetas 40) é provido para a entrada da garganta de queimador 52 a partir doplenum 38 através da abertura de ar 46.

O ar de combustão é conduzido a partir do plenum 38 para agarganta de queimador 48 e através da saída 54 da garganta de queimadorpara a zona de combustão 58. A zona de combustão 58 se situa dentro doforno 12 e adjacente à superfície exterior 26 do bloco de queimador 18. Umachama piloto 62 é gerada dentro da garganta do queimador 48 com o com-bustível piloto provido pela montagem de queimador piloto 20. Antes de ge-rar a chama piloto, o oxigênio é pré-misturado com o combustível piloto namontagem de queimador piloto 20.

Essencialmente todo o combustível necessário para a operaçãoda montagem de queimador 10 é injetado no forno 12 a partir dos bicos decombustível 74 localizados fora da garganta do queimador 48. Conformeacima mencionado, conforme aqui usado e nas reivindicações em apenso,"essencialmente todo o" combustível necessário para a operação da monta-gem de queimador 10 significa todo o combustível necessário para operar oqueimador, com exceção do combustível usado na operação da montagemde queimador piloto 20. Os bicos de combustível 74 incluem os bicos decombustível principal 78. Os bicos de combustível principal 78 injetam ocombustível principal nas zonas de ignição 80 localizadas dentro do forno 12e adjacentes à superfície exterior 26 do bloco de queimador 18. O combustí-vel principal é queimado nas zonas de ignição 80. O combustível principalqueimado é em seguida misturado com o ar de combustão da zona de com-bustão 58. A combustão primária do combustível para a geração de calor noforno ocorre na zona de combustão 58.

Em uma modalidade, pelo menos uma porção da chama piloto62 gerada na garganta do queimador 48 é usada para queimar o combustí-vel principal nas zonas de ignição 80. A chama piloto 62 ou porção da mes-ma é conduzida para as zonas de ignição 80 através das passagens de igni-ção 114 estendendo-se através do bloco de queimador 18 entre a gargantade queimador 48 e a superfície exterior 26 do bloco de queimador por meiodo que a chama piloto ou porção da mesma poderá contatar e queimar ocombustível nas zonas de ignição 80.

A chama piloto 62 ou porção da mesma é desviada para as pas-sagens de ignição 114. De preferência, as primeiras porções 62(a) da chamapiloto são desviadas para as passagens de ignição 114 e a segunda porção62(b) da chama piloto pode ser conduzida através da garganta do queimador48 para a zona de combustão 58. Em uma modalidade, a chama piloto ouporções da mesma é desviada para as passagens de ignição ao incidir achama piloto ou porções da mesma sobre os desviadores de chama 124localizados na garganta do queimador. Em uma outra modalidade, as pas-sagens de ignição 114 incluem superfícies de Coanda, e a chama piloto 62ou porções da mesma é desviada para as passagens de ignição ao direcio-nar a chama piloto ou porções da mesma sobre as superfícies de Coanda.Em ainda uma outra modalidade, a chama piloto 62 ou porções da mesma édesviada para as passagens de ignição 114 ao fazer com que as pressõesdas passagens de ignição sejam menores que a pressão na garganta doqueimador 48. As pressões nas passagens de ignição 114 são de preferên-cia menores que a pressão na garganta do queimador 48 ao injetar um fluidode edução nas passagens de ignição para as zonas de ignição 80. De prefe-rência, o fluido de edução é um combustível.

Os bicos de combustível 74 incluem ainda os bicos de combustí-vel suplementar 94 de modo a injetar um combustível suplementar para azona de combustão 58. O combustível suplementar é injetado a partir dosbicos de combustível suplementar 94 para as calhas 104 e para a zona decombustão 58. À medida que o combustível suplementar queima, ele contro-la a chama na zona de combustão 58 ao arrastar a chama para mais próxi-mo da parede lateral 14 do forno 12. O uso do termo "suplementar" no pre-sente documento não deve ser construído no sentido de que menos com-bustível é conduzido através dos bicos de combustível suplementar 94 doque através dos bicos de combustível principal 78. O volume de combustívelsuplementar descarregado para a zona de combustão 58 pelos bicos decombustível suplementar 94 pode exceder o volume de combustível principaldescarregado pelos bicos de combustível principal 78 em algumas aplica-ções.

A fim de mais bem ilustrar a presente invenção, são providos oexemplo e os dados de teste a seguir.

A montagem de queimador da presente invenção 10 foi testadapara desempenho. A montagem de queimador 10 testada foi de modo geralconfigurada como a montagem de queimador 10 mostrada nas Figuras de 1a 7.

O forno 12 estava frio quando cada teste era iniciado. Os dadosde teste mostrados abaixo foram derivados seguindo um procedimento semluz. O procedimento sem luz incluiu as etapas de abrir o amortecedor de for-no, aquecer o forno com uma liberação de calor de cerca de 0.75 MMBtu/hpor cerca de 10 minutos a 12% de 02, e em seguida aumentando a liberaçãode calor para cerca de 1.25 MMBtu/h por cerca de 30 minutos a 9% de 02.

Durante a partida, o combustível principal foi injetado na facefrontal inclinada 34(b) e incidido sobre os elementos estabilizadores 150.Uma porção da chama piloto 62 (pré-misturada com oxigênio) foi desviadaatravés das passagens de ignição 114 pelo desviador de chama 124. Achama desviada foi descarregada a partir da passagem de ignição 114 eredirecionada para os elementos estabilizadores de chama 150 pelos blocosde movimento giratório 142. A chama desviada e o combustível principal in-jetado a partir dos bicos de combustível principal 78 fizeram contato nas zo-nas de ignição 80, e o combustível principal foi queimado nas mesmas. Ocombustível principal queimado continuou a fluir para cima sobre a face fron-tal inclinada 34(b) para a zona de combustão 58. Uma porção da chama 62sai pela saída 54 da garganta de queimador 48, deste modo provendo umafonte adicional de ignição e estabilizando o queimador. Na zona de combus-tão 58, o combustível suplementar, o ar de combustão da garganta de quei-mador 48 e o combustível principal queimado queimou mais ainda de umamaneira a produzir um nível relativamente baixo de óxidos de nitrogênio.Os seguintes dados de teste foram gerados.Dados de Teste

<table>table see original document page 23</column></row><table>

* Gás natural Tulsa

**este valor pode ser substancialmente diminuído com uma taxa de aqueci-mento mais lenta

<table>table see original document page 24</column></row><table>

* Gás natural Tulsa

<table>table see original document page 24</column></row><table>* Gás natural Tulsa

<table>table see original document page 25</column></row><table>

* Gás natural Tulsa

Sendo assim, a montagem de queimador da presente invençãofuncionou muito bem. Não foram observadas essencialmente nenhumaemissão de monóxido de carbono durante a operação normal da montagemde queimador. As emissões de oxido de nitrogênio foram muito baixas.

Outras modalidades da presente invenção tornar-se-ão aparen-tes aos versados na técnica a partir das considerações apresentadas nesterelatório descritivo ou da prática da presente invenção. Deste modo, o relató-rio descritivo acima é considerado meramente exemplar da presente inven-ção, com o verdadeiro âmbito de aplicação da mesma sendo definido pelasreivindicações a seguir.

Por conseguinte, a presente invenção se encontra bem-adaptada para realizar os objetos e chegar às finalidades e vantagens men-cionadas e aludidas, assim como às tidas como inerentes à mesma.

Claims

1. Montagem de queimador para forno, compreendendo:- um bloco de queimador para associação com o forno, o ditobloco de queimador incluindo:- uma superfície exterior a ser posicionada dentro do forno; e- uma garganta de queimador disposta através do dito bloco dequeimador, a dita garganta de queimador tendo uma entrada e uma saída, adita entrada da dita garganta de queimador sendo adaptada para receber umar de combustão que vem de fora da dita garganta de queimador, a dita saí-da da dita garganta de queimador sendo posicionada adjacente à dita super-fície exterior do dito bloco de queimador e posicionada de modo a introduziro ar de combustão em uma zona de combustão localizada dentro do ditoforno e adjacente à dita superfície exterior do dito bloco de queimador;- uma montagem de queimador piloto para a geração de umachama piloto dentro da dita garganta de queimador, a dita montagem dequeimador piloto incluindo um bocal piloto de combustível e um duto pilotode combustível, o dito duto piloto de combustível tendo uma entrada adapta-da de modo a ficar conectada de maneira fluida a uma fonte de combustívele uma saída conectada de maneira fluida ao dito bocal piloto de combustível,o dito bocal piloto de combustível sendo disposto dentro da dita garganta dequeimador; e- uma montagem de injeção de combustível adaptada de modo ainjetar essencialmente todo o combustível necessário para a operação dadita montagem de queimador no dito forno a partir de um ou mais bicos decombustível localizados fora da dita garganta de queimador, a dita monta-gem de injeção de combustível incluindo um bocal de combustível principal eum duto de combustível principal de modo a injetar o combustível principalem uma zona de ignição localizada dentro do dito forno e adjacente à ditasuperfície exterior da dito bloco de queimador, o dito duto de combustívelprincipal tendo uma entrada adaptada do modo a ficar conectada de maneirafluida a uma fonte de combustível e uma saída conectada de maneira fluidaao dito bocal de combustível, o dito bocal de combustível sendo dispostopelo menos parcialmente dentro do dito forno e posicionado adjacente à ditasuperfície exterior do dito bloco de queimador.

2. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 1, emque o dito bloco de queimador inclui ainda uma passagem de ignição para orecebimento de pelo menos uma porção da chama gerada pelo dito queima-dor piloto e condução da dita chama ou porção da mesma para a dita zonade ignição por meio da qual a dita chama ou porção da mesma poderá con-tatar e queimar o combustível principal injetado pelo dito bocal de combustí-vel principal para a dita zona de injeção, a dita passagem de injeção esten-dendo-se através do dito bloco de queimador entre a dita garganta de quei-mador e a dita superfície exterior da dito bloco de queimador e tendo umaentrada e uma saída, a dita entrada da dita passagem de ignição sendo po-sicionada adjacente à dita garganta de queimador, e a dita saída da dita pas-sagem de ignição sendo posicionada adjacente à dita superfície exterior dodito bloco de queimador.

3. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 2, emque a dita montagem de queimador piloto é adaptada de modo a pré-misturar oxigênio e combustível na dita montagem de queimador piloto antesda geração da dita chama.

4. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 2, emque a dita passagem de ignição inclui uma superfície de Coanda de modo afazer com que pelo menos uma porção da chama gerada pela dita monta-gem de queimador piloto seja desviada para a dita passagem de ignição.

5. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 2,compreendendo ainda um desviador de chama de modo a fazer com quepelo menos uma porção da chama gerada pela dita montagem de queimadorpiloto seja desviada para a dita passagem de ignição.

6. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 5, emque o dito desviador de chama é adaptado de modo a fazer com que umaporção da chama gerada pela dita montagem de queimador piloto seja des-viada para a dita passagem de ignição e uma porção da chama gerada peladita montagem de queimador piloto seja conduzida através da dita saída dadita garganta de queimador para a dita zona de combustão.

7. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 5, emque o dito desviador de chama é um elemento de incidência localizado nadita garganta de queimador.

8. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 7, emque o dito desviador de chama é uma montagem de injeção de fluido asso-ciada à dita passagem de ignição de modo a injetar fluido na dita passagemde ignição para a dita zona de ignição.

9. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 8, emque a dita montagem de injeção de fluido é adaptada de modo a ficar conec-tada de maneira fluida a uma fonte de combustível por meio da qual a ditamontagem de injeção de fluido poderá injetar combustível na dita passagemde ignição.

10. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 1,em que a dita superfície exterior do dito bloco de queimador inclui uma se-ção de topo, uma seção de fundo e uma seção de paredes laterais que liga adita seção de topo à dita seção de fundo.

11. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 10,em que o dito bocal de combustão de combustível principal e a dita zona deignição se situam adjacentes à dita seção de paredes laterais da dita super-fície exterior do dito bloco de queimador.

12. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 11,em que a dita montagem de injeção de combustível inclui ainda um bocal decombustível suplementar e um duto de combustível suplementar de modo ainjetar um combustível suplementar na dita zona de combustão, o dito dutode combustível suplementar tendo uma entrada adaptada de modo a ficarconectada de maneira fluida a uma fonte de combustível e uma saída conec-tada ao dito bocal de combustível suplementar.

13. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 12,em que o dito duto de combustível suplementar é disposto parcialmente a-través do bloco de queimador e se estende para uma calha disposta no blo-co de queimador que inclui uma saída posicionada adjacente à dita zona decombustão, e o dito bocal de combustível suplementar é disposto na ditacalha.

14. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 2,compreendendo ainda um elemento de movimento giratório, o dito elementode movimento giratório localizado adjacente à dita superfície exterior do ditobloco de queimador e posicionado de modo a redirecionar a dita chama ouuma porção da mesma da dita saída da dita passagem de ignição através dadita superfície exterior do dito bloco de queimador.

15. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 14,compreendendo ainda um elemento estabilizador, o dito elemento estabili-zador sendo posicionado sobre a dita superfície exterior do dito bloco dequeimador de modo a receber a dita chama ou uma porção da mesma e fa-cilitar o contato da dita chama ou uma porção da mesma com o combustívelinjetado pelo dito bocal de combustível principal.

16. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 15,em que o dito elemento estabilizador é fixado ao dito elemento de movimen-to giratório e se estende de uma forma substancialmente perpendicular apartir do mesmo ao longo da dita superfície exterior do dito bloco de quei-mador, e o dito elemento estabilizador recebe a dita chama ou uma porçãoda mesma a partir do dito bloco de movimento giratório.

17. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 1,em que a dita montagem de injeção de combustível inclui ainda um bocal decombustível suplementar e um duto de combustível suplementar, o dito dutode combustível suplementar tendo uma entrada adaptada de modo a ficarconectada de maneira fluida a uma fonte de combustível e uma saída conec-tada ao dito bocal de combustível suplementar, o dito bocal de combustívelsuplementar sendo disposto pelo menos parcialmente dentro do dito forno eposicionado de modo a descarregar o dito combustível suplementar na ditazona de combustão.

18. Montagem de queimador para forno, compreendendo:- um bloco de queimador para associação com o forno, o ditobloco de queimador incluindo:- uma superfície exterior a ser posicionada dentro do forno; e- uma garganta de queimador disposta através do dito bloco dequeimador, a dita garganta de queimador tendo uma entrada e uma saída, adita entrada da dita garganta de queimador sendo adaptada de modo a re-ceber o ar de combustão que vem de fora da dita garganta de queimador, adita saída da dita garganta de queimado sendo posicionada adjacente à ditasuperfície exterior do dito bloco de queimador e posicionada de modo a in-troduzir o ar de combustão para uma zona de combustão localizada dentrodo dito forno e adjacente à dita superfície exterior do dito bloco de queima-dor;- uma passagem de ignição estendendo-se através do dito blocode queimador entre a dita garganta de queimador e a dita superfície exteriordo dito bloco de queimador e tendo uma entrada e uma saída, a dita entradada dita passagem de ignição sendo posicionada adjacente à dita gargantade queimador, e a dita saída da dita passagem de ignição sendo posiciona-da adjacente à dita superfície exterior do dito bloco de queimador;- uma montagem de queimador piloto para a geração de umachama piloto dentro da dita garganta de queimador, a dita montagem dequeimador piloto incluindo um bocal piloto de combustível e um duto pilotode combustível, o dito duto piloto de combustível tendo uma entrada adapta-da de modo a ficar conectada de maneira fluida a uma fonte de combustível,e uma saída conectada de maneira fluida ao dito bocal piloto de combustível,o dito bocal piloto de combustível sendo disposto dentro da dita garganta dequeimador; e- uma montagem de injeção de combustível adaptada de modo ainjetar combustível no dito forno a partir de um ou mais bicos de combustívellocalizados fora da dita garganta de queimador, a dita montagem de injeçãode combustível incluindo um bocal de combustível principal e um duto decombustível principal de modo a injetar o combustível principal em uma zonade ignição localizada dentro do dito forno e adjacente à dita superfície exte-rior do dito bloco de queimador, o dito duto de combustível principal tendouma entrada adaptada de modo a ficar conectada de maneira fluida a umafonte de gás combustível, e uma saída conectada de maneira fluida ao ditobocal de combustível principal, o dito bocal de combustível principal sendodisposto pelo menos parcialmente dentro do dito forno e posicionado adja-cente à dita superfície exterior do dito bloco de queimador, por meio da quala dita passagem de ignição recebe pelo menos uma porção da dita chamapiloto gerada pela dita montagem de queimador piloto e conduz a dita chamaou porção da mesma para a dita zona de ignição de tal modo que a ditachama ou porção da mesma poderá contatar e queimar o combustível prin-cipal injetado pelo dito bocal de combustível principal na dita zona de igni-ção.

19. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 18,em que a dita montagem de injeção de combustível é adaptada de modo ainjetar essencialmente todo o combustível necessário para a operação dadita montagem de queimador no dito forno a partir de um ou mais bicos decombustível localizados fora da dita garganta de queimador.

20. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 18,em que a dita montagem de queimador piloto é adaptada de modo a pré-misturar oxigênio e combustível piloto na dita montagem de queimador pilotoantes da geração da dita chama.

21. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 18,em que a dita passagem de ignição inclui uma superfície de Coanda de mo-do a fazer com que pelo menos uma porção da chama gerada pela dita mon-tagem de queimador piloto seja desviada para a dita passagem de ignição.

22. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 18,compreendendo ainda um desviador de chama de modo a fazer com quepelo menos uma porção da chama gerada pela dita montagem de queimadorpiloto seja desviada para a dita passagem de ignição.

23. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 22,em que o dito desviador de chama é adaptado de modo a fazer com queuma porção da chama gerada pela dita montagem de queimador piloto sejadesviada para a dita passagem de ignição, e uma porção da chama geradapela dita montagem de queimador piloto seja conduzida através da dita saí-da da dita garganta de queimador para a dita zona de combustão.

24. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 22,em que o dito desviador de chama é um elemento de incidência localizadona dita garganta de queimador.

25. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 22,em que o dito desviador de chama é uma montagem de injeção de fluidoassociada à dita passagem de ignição de modo a injetar fluido na dita pas-sagem de ignição para a dita zona de ignição.

26. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 25,em que a dita montagem de injeção de fluido é adaptada de modo a ficarconectada de maneira fluida a uma fonte de combustível por meio da qual adita montagem de injeção de fluido poderá injetar combustível na dita pas-sagem de ignição.

27. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 18,em que a dita superfície exterior do dito bloco de queimador inclui uma se-ção de topo, uma seção de fundo e uma seção de paredes laterais que liga adita seção de topo à dita seção de fundo.

28. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 27,em que o dito bocal de combustão de combustível principal e a dita zona deignição se situam adjacentes à dita seção de paredes laterais da dita super-fície exterior do dito bloco de queimador.

29. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 28,em que a dita montagem de injeção de combustível inclui ainda um bocal decombustível suplementar e um duto de combustível suplementar de modo ainjetar o combustível suplementar na dita zona de combustão, o dito duto decombustível suplementar tendo uma entrada adaptada de modo a ficar co-nectada de maneira fluida a uma fonte de combustível e uma saída conecta-da ao dito bocal de combustível suplementar.

30. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 29,em que o dito duto de combustível suplementar é disposto parcialmente a-través do bloco de queimador e se estende para uma calha disposta no blo-co de queimador que inclui uma saída posicionada adjacente à dita zona decombustão, e o dito bocal de combustível suplementar é disposto na ditacalha.

31. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 18,em que a dita montagem de queimador inclui mais de uma passagem deignição, mais de uma zona de ignição e mais de um bocal de combustão decombustível principal, as ditas zonas de ignição e os bicos de combustão decombustível principal sendo localizados adjacentes à dita seção de paredeslaterais da dita superfície exterior do dito bloco de queimador.

32. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 31,em que a dita montagem de injeção de combustível inclui mais de um bocalde combustível suplementar, os ditos bicos de combustível suplementarsendo posicionados de modo a descarregar o combustível suplementar nadita zona de combustão.

33. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 18,compreendendo ainda um elemento de movimento giratório, o dito elementode movimento giratório localizado adjacente à dita superfície exterior do ditobloco de queimador e posicionado de modo a redirecionar a dita chama ouuma porção da mesma da dita saída da dita passagem de ignição através dadita superfície exterior.

34. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 33,compreendendo ainda um elemento estabilizador, o dito elemento estabili-zador sendo posicionado sobre a dita superfície exterior do dito bloco dequeimador de modo a receber a dita chama ou uma porção da mesma e fa-cilitar o contato da dita chama ou uma porção da mesma com o combustívelinjetado pelo dito bocal de combustível principal.

35. Montagem de queimador de acordo com a reivindicação 34,em que o dito elemento estabilizador é fixado ao dito elemento de movimen-to giratório e se estende de uma forma substancialmente perpendicular apartir do mesmo ao longo da dita superfície exterior do dito bloco de quei- mador, e o dito elemento estabilizador recebe a dita chama ou uma porçãoda mesma a partir do dito bloco de movimento giratório.

36. Método de uso de uma montagem de queimador que incluium bloco de queimador e uma garganta de queimador estendendo-se atra-vés da mesma de modo a queimar combustível em um espaço de forno a fimde gerar calor sem misturar uma quantidade significativa de combustível e arde combustão na garganta do queimador, compreendendo as etapas de: - conduzir o ar de combustão através da garganta do queimadorpara uma zona de combustão localizada dentro do forno e adjacente à su-perfície exterior do bloco de queimador;- gerar uma chama piloto na garganta do queimador com o com-bustível piloto provido por uma montagem de queimador piloto;- injetar essencialmente todo o combustível necessário para aoperação da montagem de queimador no forno a partir de um ou mais bicosde combustível localizados fora da garganta do queimador, o um ou maisbicos de combustível incluindo um bocal de combustível principal de modo ainjetar o combustível principal em uma zona de ignição localizada dentro doforno e adjacente à superfície exterior do bloco de queimador;- queimar o combustível principal na zona de ignição; e- misturar o combustível principal queimado com o ar de com-bustão conduzido através da garganta do queimador na zona de combustão.

37. Método de acordo com a reivindicação 36, em que pelo me-nos uma porção da chama piloto gerada na garganta do queimador é usadapara queimar o combustível principal na zona de ignição.

38. Método de acordo com a reivindicação 37, em que a chamapiloto ou porção da mesma é usada para queimar o combustível principal nazona de ignição ao conduzir a chama piloto ou porção da mesma para a zo-na de ignição através de uma passagem de ignição estendendo-se atravésdo bloco de queimador entre a garganta de queimador e a superfície exteriordo bloco de queimador, por meio do que a chama piloto ou porção da mes-ma poderá contatar e queimar combustível na zona de injeção.

39. Método de acordo com a reivindicação 38, compreendendoainda a etapa de pré-misturar oxigênio e o combustível piloto na montagemde queimador piloto antes de gerar a chama piloto.

40. Método de acordo com a reivindicação 39, compreendendoainda a etapa de desviar a chama piloto ou porção da mesma para a passa-gem de ignição.

41. Método de acordo com a reivindicação 38, compreendendoainda a etapa de desviar uma primeira porção da chama piloto para a pas-sagem de ignição e deixar que uma segunda porção da chama piloto sejaconduzida através da garganta do queimador para a zona de combustão.

42. Método de acordo com a reivindicação 40, em que a chamapiloto ou porção da mesma é desviada para a passagem de ignição ao inci-dir a chama piloto ou porção da mesma sobre um elemento desviador situa-do na garganta do queimador.

43. Método de acordo com a reivindicação 40, em que a passa-gem de ignição inclui uma superfície de Coanda, e a chama piloto ou porçãoda mesma é desviada para a passagem de ignição ao direcionar a chamapiloto ou porção da mesma sobre a superfície de Coanda.

44. Método de acordo com a reivindicação 40, em que a chamapiloto ou porção da mesma é desviada para a passagem de ignição ao fazercom que a pressão na passagem de ignição seja menor que a pressão nagarganta do queimador.

45. Método de acordo com a reivindicação 44, em que a pressãona passagem de ignição se faz menor que a pressão na garganta do quei-mador ao injetar um fluido de edução na passagem de ignição para a zonade ignição.

46. Método de acordo com a reivindicação 45, em que o fluidode edução é combustível.

47. Método de acordo com a reivindicação 36, em que o um oumais bicos de combustível incluem um bocal de combustível suplementar demodo a injetar o combustível suplementar para a zona de combustão, e odito método compreende ainda a etapa de injetar o combustível suplementarpara a zona de combustão.

48. Método de uso de uma montagem de queimador que incluium bloco de queimador e uma garganta de queimador estendendo-se atra-vés da mesma de modo a queimar combustível em um espaço de forno a fimde gerar calor, compreendendo as etapas de:- conduzir o ar de combustão através da garganta do queimadorpara uma zona de combustão localizada dentro do forno e adjacente à su-perfície exterior do bloco de queimador;- gerar uma chama piloto na garganta do queimador com o com-bustível piloto provido por uma montagem de queimador piloto;- injetar combustível no forno a partir de um ou mais bicos decombustível localizados fora da garganta do queimador, ò um ou mais bicosde combustível incluindo um bocal de combustível principal de modo a inje-tar o combustível principal em uma zona de ignição localizada dentro do for-no e adjacente à superfície exterior do bloco de queimador;- conduzir pelo menos uma porção da chama piloto da gargantade queimador para a zona de ignição e usar a dita chama piloto ou porçãoda mesma para queimar o combustível principal na zona de ignição; e- misturar o combustível principal queimado com o ar de com-bustão conduzido através da garganta do queimador para a zona de com-bustão.

49. Método de acordo com a reivindicação 48, em que a chamapiloto ou porção da mesma é conduzida da garganta de queimador para azona de ignição ao conduzir a chama piloto ou porção da mesma através deuma passagem de ignição estendendo-se através do bloco de queimadorentre a garganta de queimador e a dita superfície exterior do bloco de quei-mador.

50. Método de acordo com a reivindicação 48, em que essenci-almente todo o combustível necessário para a operação da montagem dequeimador é injetado no forno a partir de um ou mais bicos de combustívellocalizados fora da garganta do queimador.

51. Método de acordo com a reivindicação 49, compreendendoainda a etapa de pré-misturar oxigênio e o combustível piloto na montagemde queimador piloto antes de gerar a chama piloto.

52. Método de acordo com a reivindicação 49, compreendendoainda a etapa de desviar a chama piloto ou porção da mesma para a passa-gem de ignição.

53. Método de acordo com a reivindicação 49, compreendendoainda a etapa de desviar uma primeira porção da chama piloto para a pas-sagem de ignição e deixar que uma segunda porção da chama piloto sejaconduzida através da garganta do queimador para a zona de combustão.

54. Método de acordo com a reivindicação 52, em que a chamapiloto ou porção da mesma é desviada para a passagem de ignição ao inci-dir a chama piloto ou porção da mesma sobre um elemento desviador situa-do na garganta do queimador.

55. Método de acordo com a reivindicação 52, em que a passa-gem de ignição inclui uma superfície de Coanda, e a chama piloto ou porçãoda mesma é desviada para a passagem de ignição ao direcionar a chamapiloto ou porção da mesma sobre a superfície de Coanda.

56. Método de acordo com a reivindicação 52, em que a chamapiloto ou porção da mesma é desviada para a passagem de ignição ao fazercom que a pressão na passagem de ignição seja menor que a pressão nagarganta do queimador.

57. Método de acordo com a reivindicação 56, em que a pressãona passagem de ignição se faz menor que a pressão na garganta do quei-mador ao injetar um fluido de edução para a passagem de ignição para azona de ignição.

58. Método de acordo com a reivindicação 57, em que o fluidode edução é combustível.

59. Método de acordo com a reivindicação 48, em que o um oumais bicos de combustível incluem um bocal de combustível suplementar demodo a injetar o combustível suplementar para a zona de combustão, e odito método compreende ainda a etapa de injetar o combustível suplementarpara a zona de combustão.