ES2952576T3 - Un quemador y un método para mantener una lanza quemador - Google Patents

Un quemador y un método para mantener una lanza quemador Download PDF

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Abstract

Un quemador (400) que comprende una lanza de quemador (200) que tiene una primera parte (200a) y una segunda parte (200b). La lanza del quemador (200) comprende un primer sujetador que se puede abrir (320) para sujetar la primera parte (200a) a la segunda parte (200b) y para separar la segunda parte (200b) de la primera parte (200a). La primera parte (200a) comprende una primera parte (210a) de un tubo interior (210) y una primera parte (220a) de un tubo exterior (220). La primera parte (200a) se puede unir o unir a una boquilla (310). La segunda parte (200b) comprende una segunda parte (210b) del tubo interior (210) y una segunda parte (220a) del tubo exterior (220). La lanza del quemador (200) comprende entradas primera y segunda (201, 202) para dejar entrar el primer y segundo fluido al interior del tubo interior (210) y al tubo exterior (220). El quemador (400) comprende un tubo protector (410) que rodea lateralmente la lanza del quemador (200) de manera que el primer sujetador que se puede abrir (320) esté dispuesto dentro del tubo protector (410). Un método para mantener una lanza de quemador (200), comprendiendo el método separar una segunda parte (200b) de la lanza de quemador (200) de una primera parte (200a) de la lanza de quemador (200), y posteriormente mantener o reemplazar al menos una de la boquilla (310) y la primera parte (200a) de la lanza del quemador (200). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Un quemador y un método para mantener una lanza quemador
Campo técnico
La invención hace referencia a lanzas adecuadas para quemadores. Dichas lanzas se denominan comúnmente lanzas para quemadores. La invención hace referencia a los quemadores que comprenden dichas lanzas. Dichos quemadores se denominan comúnmente quemadores de lanza. La invención hace referencia a las calderas que comprenden dichos quemadores de lanza y/o lanzas quemador. La invención hace referencia al mantenimiento de lanzas quemador y quemadores de lanza.
Antecedentes
Las lanzas quemador y los quemadores de lanza se utilizan para introducir al menos dos materiales en un horno por separado. A menudo, un primer material es un medio portador para suministrar un segundo material, y el segundo material es un combustible. Los materiales son fluidos, es decir, pueden ser líquidos o gaseosos. El primer material puede ser gaseoso, por ejemplo, aire o vapor, y el segundo material puede ser líquido, por ejemplo, petróleo o alcohol (por ejemplo, metanol). Las lanzas quemador normalmente suministran los fluidos primero y segundo a una boquilla, que mezcla los fluidos, por ejemplo, formando una fina pulverización del primer fluido junto con el segundo fluido. Una lanza se suele denominar pistola.
En este campo, el documento US 2012/0036776 A1 describe un reactor de gasificación en el que se extiende un dispositivo de inyección. El dispositivo de inyección incluye varios conductos, en esencia, concéntricos acoplados a una punta modular. La punta modular incluye varios canales de refrigeración y varias boquillas, en esencia, anulares definidos en la misma.
Las lanzas quemador necesitan mantenimiento de vez en cuando. El mantenimiento puede incluir la limpieza o el cambio de la boquilla. Para el mantenimiento, la lanza quemador se retira de un horno o de un quemador. Las lanzas quemador suelen tener tubos relativamente largos. Además, el horno, en el que se utiliza la lanza quemador, se sitúa normalmente dentro de una sala de calderas. Por estas razones, una pared de la sala de calderas debe estar suficientemente alejada del horno al menos en la ubicación en donde se dispone la lanza quemador. De lo contrario, la lanza quemador relativamente larga no se podría extraer del horno y, por consiguiente, no se podría mantener.
Una utilización más eficiente del espacio dentro de una instalación de caldera requeriría salas de calderas más pequeñas. Sin embargo, por las razones mencionadas anteriormente, las lanzas quemador y su mantenimiento imponen un límite al grado en que se puede reducir el tamaño de la sala de calderas. Del mismo modo, la potencia de salida de la caldera depende del tamaño del horno. En caso de que el tamaño de la sala de calderas sea fijo, el tamaño del horno, y por lo tanto la potencia de salida, sólo se puede aumentar hasta un nivel tal que el mantenimiento de la lanza quemador siga siendo posible. El mantenimiento es posible cuando hay suficiente espacio libre entre el horno y la sala de calderas.
Sumario
Se ha observado que el quemador de lanza se puede mantener incluso si el espacio libre entre el horno y la sala de calderas es pequeño, cuando el quemador de lanza largo se separa en partes más cortas. Por lo tanto, una parte de la lanza quemador se puede extraer del horno, una parte se puede separar de la lanza quemador, y la parte restante de la lanza quemador se puede extraer del horno. Un método correspondiente se describe en la reivindicación 15.
Se ha observado que la parte más corta se puede separar fácilmente de la lanza quemador cuando ésta incluye un cierre abrible, es decir, un primer cierre abrible. El primer cierre abrible se puede utilizar para separar una segunda parte de la lanza quemador de una primera parte de la lanza quemador. Además, después del mantenimiento, el cierre abrible se puede utilizar para fijar la primera parte de la lanza quemador a la segunda parte de la lanza quemador. Una lanza quemador correspondiente se describe en la reivindicación 1.
Las formas de realización preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes. Estas y otras formas de realización se describen en la descripción y en las figuras.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1a muestra una instalación de caldera que tiene una caldera con un quemador que comprende una lanza quemador,
La Fig. 1b muestra una instalación de caldera que tiene una caldera con un quemador que comprende una lanza quemador,
La Fig. 1c muestra un tubo interior, un tubo protector y canales para fluidos de una lanza quemador,
La Fig. 1d muestra una instalación de caldera con una lanza quemador,
La Fig. 1e muestra una orientación de una lanza quemador,
Las Fig. 2a y 2b muestran una lanza quemador que tiene una primera parte y una segunda parte, en donde la segunda parte se puede desmontar de la primera parte,
Las Fig. 3a a 3d3 muestran formas de realización de lanzas quemador, en particular fijaciones entre una primera parte de un tubo interior y una segunda parte del tubo interior,
Las Fig. 4a a 4c muestran formas de realización de lanzas quemador, en particular fijaciones entre una primera parte de un tubo exterior y una segunda parte del tubo exterior,
Las Fig. 5a a 5c muestran lanzas quemador acopladas a una boquilla,
La Fig. 6a muestra una lanza quemador que tiene una primera parte, una segunda parte y una tercera parte, en donde la tercera parte se puede desmontar de la segunda parte,
La Fig. 6b muestra una lanza quemador que tiene un tubo protector secundario que rodea al tubo exterior (principal),
Las Fig. 6c y 6d muestran una lanza quemador que tiene un tubo protector secundario que rodea al tubo exterior (principal) y un tubo exterior terciario que rodea al tubo exterior secundario,
La Fig. 7a muestra un quemador que comprende la lanza quemador y un tubo protector,
La Fig. 7b muestra una disposición que comprende la lanza quemador, un tubo protector y una herramienta, y
La Fig. 7c muestra un quemador que comprende además una caja de aire.
Descripción detallada
Las Fig. 1a, 1b y 1d muestran una instalación de caldera 100 que comprende una caldera 120 provista de un quemador 400 que comprende una lanza quemador 200. Como el quemador 400 comprende una lanza 200, el quemador 400 se puede denominar quemador de lanza 400. La lanza quemador 200 se une a una boquilla 310 para suministrar un primer fluido y un segundo fluido a un horno 124 de una caldera 120. La caldera 120 se dispone dentro de una sala de calderas 110. En particular, se dispone un espacio libre F entre una pared 122 de una caldera y una pared 112 de la sala de calderas, y una parte de la lanza quemador 200 se dispone dentro del espacio libre F. Como se indica en los antecedentes, el espacio libre F entre la caldera 120 y la sala de calderas 110 puede ser pequeño. Para el mantenimiento, la boquilla 310 se puede desmontar de la lanza quemador 200.
Para el mantenimiento, es necesario extraer la lanza quemador 200, en particular la boquilla 310 del mismo, del horno 124. Con referencia a las Fig. 1a, 1b, y 1d, la lanza quemador 200 se puede retirar del quemador 400, por ejemplo, hacia una esquina superior izquierda de las Fig. 1a, 1b, y 1d. Por lo tanto, un extremo de la lanza quemador 200 puede golpear una pared 112 de la sala de calderas 110 antes de que la boquilla 310 sea extraída del horno 124. Por lo tanto, si una parte (en particular una segunda parte 200b) de la lanza quemador 200 no fuera desmontable, el mantenimiento no sería posible. Por esta razón, una lanza quemador 200 de una forma de realización comprende un primer cierre abrible 320 para separar una parte de la lanza quemador 200 de otra parte de la lanza quemador 200.
Como se conoce, la caldera 120 puede comprender varios intercambiadores de calor, incluyendo un sobrecalentador 132 y un economizador 134. Con referencia a la Fig. 1 a, la lanza quemador 200 puede formar parte de un quemador principal (por ejemplo, uno de los quemadores principales) de la caldera. En una solución de este tipo, el combustible sólo alimenta al horno 124 a través de la(s) lanza(s) quemador.
Sin embargo, con referencia a las Fig. 1b y 1d, la lanza quemador puede ser parte de un quemador de arranque, y algún otro combustible, por ejemplo, el combustible principal, también se puede suministrar al horno 124 y quemar en el mismo. En particular, cuando se utiliza también otro combustible distinto del primer fluido, la caldera 110 puede comprender un precalentador 136 del aire de combustión. La caldera 120 puede incluir un limpiador de gases de combustión 138, que puede incluir al menos un precipitador electrostático, un filtro y un depurador. Por último, los gases de combustión limpios salen a través de una chimenea 140. Una construcción típica es aquella en la que la caldera 120 se suspende de un techo de la sala de calderas 110 por medios de suspensión 142. Los medios de suspensión 142 pueden comprender al menos una viga y un cable. La caldera 120 puede ser, por ejemplo, una caldera de lecho fluidizado. En el caso de que la caldera 110 sea una caldera de lecho fluidizado, se utiliza un ciclón 144 (véase la Fig. 1d) antes del sobrecalentador 132 para separar el material del lecho de los gases de combustión antes de que los gases de combustión limpios se transporten al sobrecalentador 132 y al economizador 134. En una caldera de lecho fluidizado, la lanza quemador 200 se puede utilizar cuando se pone en marcha la combustión del lecho fluidizado. Una vez que el lecho se ha calentado lo suficiente, la lanza quemador 200 se puede extraer del horno 124, y la caldera 120 puede funcionar utilizando únicamente combustible principal (por ejemplo, combustible sólido), como por ejemplo combustible derivado de biomasa y/o combustible derivado de residuos, que se puede suministrar al horno por medio de un canal (véase la referencia "Combustible principal") distinto de la lanza quemador 200.
Con referencia a la Fig. 1c, la lanza quemador 200 comprende un tubo interior 210, que limita un primer canal 212 para transportar un primer fluido a una boquilla 310, y por medio de la boquilla 310 al horno 124. El primer fluido puede ser líquido o gaseoso, preferiblemente gaseoso. El primer fluido puede comprender oxígeno, por ejemplo, el primer fluido puede comprender o consistir en aire. El primer fluido puede coprender o consistir en vapor. Sin embargo, el aire de combustión se puede alimentar al horno también por otros medios (véanse las Figs. 1a, 1b y 1d; referencias 422, 442 y “Aire”). "Aire"). La lanza quemador 200 comprende un tubo exterior 220. El tubo exterior 220 rodea lateralmente al tubo interior 210. Por lo tanto, se dispone un segundo canal 222 para transportar el segundo fluido a la boquilla 310 entre el tubo interior 210 y el tubo exterior 220. Los tubos 210, 220 no necesitan ser circulares en sección transversal. Sin embargo, los tubos 210, 220 preferiblemente tienen una sección transversal circular, y los tubos 210, 220 se extienden coaxialmente. Cuando son circulares, el tubo exterior 220 rodea radialmente al tubo interior 210. El segundo fluido puede ser líquido o gaseoso. El segundo fluido puede comprender hidrocarburos, por ejemplo, el segundo fluido puede comprender petróleo, gas licuado del petróleo y/o alcohol (por ejemplo, metanol). Cabe señalar que la lanza quemador puede comprender otros tubos exteriores 230, 240 (véanse las Fig. 6b a 6d). En tal caso, el tubo exterior 220 se puede denominar tubo exterior principal 220.
Un propósito de la boquilla 310 es suministrar el primer fluido y el segundo fluido al horno 124. Un propósito de la boquilla 310 es rociar al menos uno del primer fluido y el segundo fluido en un horno 124. Un propósito de la boquilla 310 es rociar al menos uno del primer fluido y el segundo fluido en un horno 124 en forma de pequeñas gotitas. Según se indicó antes, normalmente, las gotitas se forman a partir del segundo fluido, mientras que el primer fluido actúa como medio portador (es decir, medio de atomización). Es posible que las pequeñas gotitas se formen a partir del primer fluido y que el segundo fluido actúe como un portador. A continuación, estas gotitas se evaporan rápidamente en el horno 124, permitiendo de este modo una combustión fácil del primer y/o del segundo fluido. Un principio de este tipo se puede denominar principio de atomización asistida por el medio. Uno de los fluidos primero y segundo puede ser un medio que ayuda a la atomización del otro de los fluidos; normalmente el primer fluido es el medio que ayuda a la atomización del segundo fluido. Sin embargo, en el caso de que tanto el primer fluido como el segundo sean gaseosos, no será necesaria ninguna atomización adicional.
Con referencia a la Fig. 2a, la lanza quemador 200 comprende una primera entrada 201 para dejar entrar el primer fluido en el primer canal 212, y una segunda entrada 202 para dejar entrar el segundo fluido en el segundo canal 222.
Se ha descubierto que una lanza quemador 200 de este tipo se puede mantener en un espacio reducido separando una parte de la lanza quemador. De forma correspondiente, una forma de realización de un método para mantener la lanza quemador 200 comprende separar una segunda parte 200b de la lanza quemador 200 de una primera parte 200a de la lanza quemador 200. En la presente memoria, el orden de las partes primera y segunda 200a, 200b se define de tal forma que la primera parte se une a la boquilla 310 o se puede unir a la boquilla 310. En particular, un extremo principal 204a de la primera parte 200a se une o se puede unir a la boquilla 310. Por lo tanto, la boquilla 310 también se une o se puede unir al extremo principal 204a de la primera parte 200a. El extremo principal 204a de la primera parte 200a es opuesto a un extremo secundario 205a de la primera parte 200a, cuyo extremo secundario 205a se une o se puede unir a la segunda parte 200b (véase la Fig. 2b).
La boquilla 310 se puede, por ejemplo, ajustar firmemente a un extremo principal 204a de la primera parte 200a de la lanza quemador. En una forma de realización, la primera parte 200a de la lanza quemador 200 se encaja con la boquilla 310 tan firmemente que los fluidos primero y segundo fluyen únicamente a través de la boquilla 310. En una forma de realización, la primera parte 210a del tubo interior 210 se encaja con la boquilla 310 tan firmemente que se impide el flujo del primer fluido entre la primera parte 210a del tubo interior 210 y la boquilla 310. Por lo tanto, en una forma de realización, la primera parte 210a del tubo interior 210 se encaja con la boquilla 310 tan firmemente que el primer fluido fluye sólo a través de la boquilla 310. La boquilla 310 se puede unir al tubo interior 210 de manera similar a como la primera parte 210a del tubo interior 210 se une a la segunda parte 210b del tubo interior 210 (véase más adelante). Si una ranura del tubo interior 210 se encaja con una ranura de la boquilla, según se muestra en las Fig. 5a a 5c, una parte de la boquilla 310 puede rodear radialmente una parte del tubo interior 210 (Fig. 5a y 5b), o una parte del tubo interior 210 puede rodear radialmente una parte de la boquilla 310 (Fig. 5c). Como alternativa a encajar las partes juntas, la boquilla 310 se puede soldar al extremo principal 204a de la primera parte 200a de la lanza quemador, por ejemplo, a un extremo del tubo interior 210.
La primera parte 200a de la lanza quemador 200 comprende una primera parte 210a del tubo interior 210 y una primera parte 220a del tubo exterior 220; y la primera parte 200a se puede unir a la boquilla 310 o se une a la boquilla 310. Cuando la primera parte 200a se une a la boquilla 310, una primera parte comprende la boquilla 310. Si la primera parte 200a se puede unir o se une a la boquilla 310, preferiblemente, la primera parte 210a del tubo interior 210 se puede unir o se une, respectivamente, a la boquilla 310. La boquilla 310 se puede desmontar de la primera parte 200a para facilitar aún más el mantenimiento. De este modo, se puede dejar una costura 312 entre la boquilla 310 y la primera parte 200a (véanse las Fig. 5a a 5c). La boquilla 310 se puede fabricar de un material diferente al del tubo interior 210 o del tubo exterior 220.
La segunda parte 200b de la lanza quemador 200 comprende una segunda parte 210b del tubo interior 210 y una segunda parte 220a del tubo exterior 220. Como se detallará, las entradas 201,202 se pueden disponer en la segunda parte 200b, en una tercera parte 200c, o en otra parte de la lanza quemador 200. Lo que se dirá sobre las longitudes preferidas de las partes 200a, 200b de la lanza quemador 200 se aplica en relación con el método.
De este modo, la invención hace referencia también a un quemador 400 que comprende una disposición que comprende la boquilla 310 y la lanza quemador 200 como se ha detallado anteriormente y se detalla a continuación. En la disposición, la boquilla 310 se une o se puede unir a la primera parte 200a de la lanza quemador 200, en particular al extremo principal 204a de la misma.
En particular y con referencia a las Fig. 1a, 1b y 1d, cuando la lanza quemador 200 se extrae del horno 124 y un extremo de la lanza quemador 200 (es decir, la segunda parte de la lanza quemador 200) se aproxima a la pared 112 de la sala de calderas 110, la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 se puede separar de la manera mencionada anteriormente. Acto seguido, se dispone de espacio suficiente para extraer la primera parte 200a de la lanza quemador 200 del horno 124. Después de que la primera parte 200a también se haya extraído del horno, la primera parte 200a (en particular la boquilla 310) se puede mantener, por ejemplo, limpiar y/o sustituir por una nueva boquilla. De este modo, el método comprende mantener al menos la primera parte 200a de la lanza quemador 200 y/o la boquilla 310. Más concretamente, el método comprende mantener al menos la primera parte 200a de la lanza quemador 200 y/o la boquilla 310 cuando ninguna parte de la lanza quemador 200 está dispuesta dentro del horno 124. Después del mantenimiento, la primera parte 200a de la lanza quemador 200 se puede volver a colocar en su sitio. En un punto adecuado, el método comprende fijar la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 a la primera parte 200a de la lanza quemador 200.
Se ha descubierto que dicho método se puede realizar con relativa facilidad cuando la lanza quemador 200 comprende un primer cierre abrible 320 para fijar la primera parte 200a a la segunda parte 200b y para separar la primera parte 200a de la segunda parte 200b. La Fig. 2a muestra una lanza quemador 200 que comprende una primera parte 200a y una segunda parte 200b de este tipo, unidas entre sí mediante un primer cierre abrible 320.
Con referencia a la Fig. 2b, la primera parte 200a se puede unir o se une a la boquilla 310 adecuada para suministrar al menos un primer y segundo fluido al horno 124. Las partes 200a, 200b se pueden vender por separado de la boquilla 310. Sin embargo, al menos en uso, la primera parte 200a se une a la boquilla 310. La primera parte 200a comprende una primera parte 210a del tubo interior 210 y una primera parte 220a del tubo exterior 220. En la presente memoria se considera que cuando la primera parte 200a se une a la boquilla 310, se puede definir otra primera parte 200a de manera que la otra primera parte comprende a la boquilla 310. En particular, cuando se utiliza la lanza quemador, es indiferente que la lanza quemador comprenda la boquilla o se una a la misma. Según se ha indicado anteriormente, el tubo interior 210 limita un primer canal 212 para transportar el primer fluido a la boquilla 310. Por lo tanto, la primera parte 210a del tubo interior 210 limita una parte del primer canal 212. Además, la parte del primer canal 212 es adecuada para transportar el primer fluido a la boquilla 310 o, si la primera parte 200a no se une a la boquilla 310, la parte del primer canal 212 es adecuada para transportar el primer fluido a dicha parte que se puede unir a la boquilla 310. La primera parte 220a del tubo exterior 220 rodea lateralmente al menos una parte de la primera parte 210a del tubo interior 210. Por lo tanto, una parte del segundo canal 222 se dispone entre la primera parte 210a del tubo interior 210 y la primera parte 220a del tubo exterior 220. Además, la parte del segundo canal 222 es adecuada para transportar el segundo fluido a la boquilla 310.
Con referencia a la Fig. 2b, la segunda parte 200b comprende una segunda parte 210b del tubo interior 210 y una segunda parte 220a del tubo exterior 220. La segunda parte 210b del tubo interior 210 limita una parte del primer canal 212. La segunda parte 220b del tubo exterior 220 rodea lateralmente al menos una parte de la segunda parte 210b del tubo interior 210. Por lo tanto, una parte del segundo canal 222 se dispone entre la segunda parte 210b del tubo interior 210 y la segunda parte 220b del tubo exterior 220.
La lanza quemador 200 comprende el primer cierre abrible 320. El primer cierre abrible 320 se configura para fijar la primera parte 200a a la segunda parte 200b de tal forma que [A] la primera parte 210a del tubo interior 210 encaje con la segunda parte 210b del tubo interior 210 y [B] la primera parte 220a del tubo exterior 220 encaje con la segunda parte 220b del tubo exterior 220. Además, el primer cierre abrible 320 se puede abrir. El primer cierre abrible 320 se configura para ser abierto de tal forma que, una vez abierto, la segunda parte 200b se puede separar de la primera parte 200a. El primer cierre abrible 320 se configura para abrirse de tal forma que, una vez que primer cierre abrible 320 se abre, la segunda parte 200b se puede separar de la primera parte 200a sin utilizar una herramienta.
La lanza quemador 200 comprende una primera entrada 201 para dejar entrar el primer fluido en el primer canal 212 y una segunda entrada 202 para dejar entrar el segundo fluido en el segundo canal 222. Con referencia a la Fig. 6a, no es necesario que las entradas 201, 202 formen parte de la segunda parte 200b. Sin embargo, preferiblemente, la primera parte 200a de la lanza quemador 200 no comprende las entradas 201,202. En otras palabras, preferiblemente, los fluidos primero y segundo se configuran para ser transportados a través de la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 a la primera parte 200a de la lanza quemador 200.
El tubo interior 210 tiene una forma de perfil que se extiende en la dirección de la longitud de la lanza quemador. De manera similar, las partes primera 210a y segunda 210b del tubo interior 210 tienen una forma de perfil que se extiende en la dirección de la longitud de la lanza quemador 200. Normalmente, la longitud ll de la lanza quemador 200, que se muestra en la Fig. 2a, en la dirección de la longitud de la lanza 200 es de al menos 1,0 metro, como por ejemplo de 1,0 m a 5,0 m; por ejemplo, de 1,5 m a 4,0 m. La longitud ll de la lanza quemador 200, si la lanza quemador consistiera en una sola parte integral, sería proporcional al tamaño del espacio libre F entre la caldera 120 y la sala de calderas 110 necesario para el mantenimiento. Una longitud llp2 de la segunda parte 200b en la dirección longitudinal de la lanza quemador 200 es de 0,5 m a 2,5 m y una longitud lipi de la primera parte 200a es de 0,5 m a 2,5 m. Por consiguiente, la necesidad de espacio libre disminuye en una cantidad proporcional a la longitud lip2 de la segunda parte 200b. Preferiblemente, una longitud de la segunda parte 200b es como máximo de 2,0 m o como máximo de 1,5 m y una longitud de la primera parte 200a es como máximo de 2,0 m o como máximo de 1,5 m. La longitud máxima afecta a los requisitos de espacio libre. Más preferiblemente, una longitud llp2 de la segunda parte 200b es de 0,5 m a 2,0 m o de 0,5 m a 1,5 m y una longitud llp1 de la primera parte 200a es de 0,5 m a 2,5 m o de 0,5 m a 1,5 m. Cuando la lanza quemador 200 comprende una tercera parte 200c, las longitudes mencionadas anteriormente se aplican preferiblemente también a la tercera parte 200c.
El diámetro de la lanza quemador 200 depende de las necesidades. Normalmente, un diámetro interior del tubo interior 210 es de 10 mm a 200 mm, más normalmente de 30 mm a 70 mm. Normalmente, un diámetro interior del tubo exterior 220 es de 5 mm a 100 mm mayor que un diámetro exterior del tubo interior 210, más normalmente de 15 mm a 40 mm mayor que un diámetro exterior del tubo interior 210.
La primera parte 200a está provista de un primer soporte principal 214a, según se indica en las Fig. 2b y 3a. El primer soporte principal 214a soporta la primera parte 210a del tubo interior 210 a la primera parte 220a del tubo exterior 220. En particular, el primer soporte principal 214a soporta una superficie exterior de la primera parte 210a del tubo interior 210 a una superficie interior de la primera parte 220a del tubo exterior 220. Preferiblemente, la primera parte 200a está provista de al menos tres primeros soportes principales 214a dispuestos en la misma posición longitudinal, y por lo tanto rodeando lateralmente una parte de la primera parte 210a del tubo interior 210. Las distancias entre los dos primeros soportes principales 214a vecinos, medidas a lo largo de la superficie exterior del tubo interior 210, en la dirección de la circunferencia, pueden ser iguales. La distancia entre el extremo 205a (véanse los extremos 205a y 205b en la Fig. 2b) de la primera parte 200a y un primer soporte principal 214a, medida en la dirección longitudinal del tubo interior 210, es preferiblemente pequeña, por ejemplo, hasta un tercio de la longitud de la primera parte 210a del tubo interior 210.
De manera similar, la segunda parte 200b está provista de un segundo soporte principal 214b, según se indica en las Fig. 2b y 3a. El segundo soporte principal 214b soporta la segunda parte 210b del tubo interior 210 a la segunda parte 220b del tubo exterior 220. Preferiblemente, la segunda parte 200b está provista de al menos tres segundos soportes principales 214b dispuestos en la misma posición longitudinal, y por lo tanto rodeando lateralmente una parte de la segunda parte 210b del tubo interior 210. Las distancias entre los dos segundos soportes principales 214b vecinos, medidas a lo largo de la superficie exterior del tubo interior 210, pueden ser iguales. Una distancia entre el extremo 205b de la segunda parte 200b y un segundo soporte principal 214b, medida en la dirección longitudinal del tubo interior 210, es preferiblemente pequeña, por ejemplo, hasta un tercio de la longitud de la segunda parte 210b del tubo interior 210.
Los soportes principales 214a, 214b tienen el efecto de que las partes 210a, 210b del tubo interior 210 se alineen entre sí cuando las partes 220a, 220b del tubo exterior 220 se alinean entre sí. Al unir las partes 200a, 200b de la lanza quemador 200, las partes de los tubos más exteriores (por ejemplo, 220a, 220b del tubo exterior 220) se alinean fácilmente entre sí. De este modo, los soportes principales 214a, 214b ayudan a fijar la primera parte 200a a la segunda parte 200b de tal forma que [A] la primera parte 210a del tubo interior 210 se encaje con la segunda parte 210b del tubo interior 210 y [B] la primera parte 220a del tubo exterior 220 se encaje con la segunda parte 220b del tubo exterior 220.
El primer soporte principal 214a debe resistir el flujo dentro del segundo canal 222 sólo mínimamente. Por lo tanto, preferiblemente, el primer soporte principal 214a es un elemento delgado con, por ejemplo, un espesor de 5 mm como máximo. Lo que se ha dicho sobre el primer soporte principal 214a se aplica preferiblemente al segundo soporte principal 214b.
Con referencia a las Fig. 3c y 4c, en una forma de realización, un extremo 215a de la primera parte 210a del tubo interior 210 está provisto de roscas, y un extremo 215b de la segunda parte 210b del tubo interior 210 está provisto de roscas. Por lo tanto, las partes 210a, 210b se pueden girar para separar y unir las partes 210a, 210b entre sí. En una forma de realización, debido a las roscas, la primera parte 210a del tubo interior 210 se encaja con la segunda parte 210b del tubo interior 210 tan firmemente que se impide el flujo del primer fluido y/o del segundo fluido de la primera parte 210a del tubo interior 210 y la segunda parte 210b del tubo interior 210.
Con referencia a las Fig. 3a, 3b, 4a, y 4b, en una forma de realización preferida, un extremo 215a de la primera parte 210a del tubo interior 210 está provisto de una primera ranura 216a. Con referencia a la Fig. 3a, en una forma de realización, la primera ranura 216a se dispone en una superficie exterior de la primera parte 210a de un tubo interior 210. Con referencia a la Fig. 3b, en una forma de realización, la primera ranura 216a se dispone en una superficie interior de la primera parte 210a de un tubo interior 210. Del mismo modo, un extremo 215b de la segunda parte 210b del tubo interior 210 está provisto de una segunda ranura 216b. Con referencia a la Fig.3a, en una forma de realización, la segunda ranura 216b se dispone en una superficie interior de la segunda parte 210b del tubo interior 210. Con referencia a la Fig. 3b, en una forma de realización, la segunda ranura 216b se dispone en una superficie exterior de la segunda parte 210b del tubo interior 210.
En una solución de las Fig. 3a, 3b, 4a, y 4b, la primera ranura de la primera parte 210a del tubo interior 210 se encaja con la segunda ranura de la segunda parte 210b del tubo interior 210 debido a la coincidencia de las ranuras 216a, 216b. En una forma de realización, una longitud de la primera parte 210a del tubo interior 210 es mayor que una longitud de una primera parte 220a del tubo exterior 220 y/o una longitud de la segunda parte 220a del tubo interior 210 es mayor que una longitud de la segunda parte 220b del tubo exterior 220. Esto tiene el efecto de que una costura formada por las ranuras primera y segunda (216a y 216b) tiene una cierta longitud (por ejemplo, al menos 1 cm), lo que mejora la estanqueidad de la costura. En una forma de realización, la primera ranura 216a se encaja con la segunda ranura 216b tan firmemente que se impide el flujo del primer fluido y/o del segundo fluido entre la primera parte 210a del tubo interior 210 y la segunda parte 210b del tubo interior 210.
La Fig. 5a muestra la solución de la Fig. 4a, en donde la primera parte 200a se une a la boquilla 310. Según se indica en la Fig. 5a (así como en las Fig. 3a, 3b, 4a y 4b), la costura entre la primera parte 210a del tubo interior y la segunda parte 210b del tubo interior 210 se puede disponer en una misma posición longitudinal que el primer cierre abrible 320; por ejemplo, en una misma posición longitudinal que las bridas 292a, 292b. Sin embargo, con referencia a la Fig. 5b, en una forma de realización, la primera parte 210a del tubo interior 210 es más larga que la primera parte 220a del tubo interior 220 y la segunda parte 210b del tubo interior 210 es más corta que la segunda parte 220b del tubo exterior 220. En tal caso, no es necesario que la costura se disponga en una misma posición longitudinal que el primer cierre abrible 320. Con referencia a la Fig. 5c, en una forma de realización, la primera parte 210a del tubo interior 210 es más corta que la primera parte 220a del tubo interior 220 y la segunda parte 210b del tubo interior 210 es más larga que la segunda parte 220b del tubo exterior 220. En tal caso, no es necesario que la costura se disponga en una misma posición longitudinal que el primer cierre abrible 320.
Las Fig. 3d1 y 3d2 muestran el extremo 215a de la primera parte 210a del tubo interior 210 con más detalle. Según se muestra en las mismas, una primera lengüeta 218a se dispone en la misma posición longitudinal que la primera ranura 216a. La primera lengüeta 218a se puede disponer entre la primera ranura 216a y un eje central de la primera parte 210a del tubo interior 210 como en la Fig. 3d1. La primera ranura 216a se puede disponer entre la primera lengüeta 218a y un eje central de la primera parte 210a del tubo interior 210 como en la Fig. 3d2. Preferiblemente, la primera lengüeta 218a se estrecha hacia el primer extremo 215a, según se indica en las Fig. 3d1 y 3d2. El estrechamiento puede ser el resultado de un bisel 218a1 (véase la Fig. 3d1) proporcionado en el extremo 215a de la primera parte 210a del tubo interior 210. El bisel 218a1 se puede proporcionar en un extremo de la primera lengüeta 218a. El estrechamiento de la primera lengüeta 218a puede ser el resultado de un redondeo 218a2 (véase la Fig. 3d2) proporcionado en el extremo 215a de la primera parte 210a del tubo interior 210. El redondeo 218a2 se puede proporcionar en un extremo de la primera lengüeta 218a.
Cuando la primera lengüeta 218a se estrecha hacia el primer extremo 215a, la primera parte 210a del tubo interior 210 se puede fijar fácilmente a la segunda parte 210b del tubo interior 210. Una forma ahusada de este tipo se detalla para la primera parte 200a sólo en las Fig. 3d1 y 3d2. Sin embargo, esto se aplica en particular, cuando las ranuras 216a, 216b se encajan entre sí firmemente con el fin de formar una costura apretada entre las mismas, según se muestra en las Fig. 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, y 5c sin el estrechamiento. La lengüeta 218b de la segunda parte 210b del tubo interior 210 se puede estrechar hacia el segundo extremo 215b de la segunda parte 210b de manera similar a como la primera parte 210a se estrecha hacia el primer extremo 215a (véase la Fig. 3d3). Según se muestra en la Fig. 3d3, una segunda lengüeta 218b se dispone en la misma posición longitudinal que la segunda ranura 216b. La segunda lengüeta 218b se puede disponer entre la segunda ranura 216b y un eje central de la segunda parte 210b del tubo interior 210 (no mostrado). La segunda ranura 216b se puede disponer entre la segunda lengüeta 218b y un eje central de la segunda parte 210b del tubo interior 210 como en la Fig. 3d3. Preferiblemente, la segunda lengüeta 218b se estrecha hacia el segundo extremo 215b. El estrechamiento puede ser un resultado de un bisel 218a1 (véase la Fig. 3d3) proporcionado en el extremo 215b de la segunda parte 210b del tubo interior 210. El bisel 218b1 se puede proporcionar en un extremo de la segunda lengüeta 218b. El segundo extremo 215b de la segunda parte 210a se representa, por ejemplo, en la Fig. 3b sin la forma ahusada.
Con referencia a las Fig. 4a y 4b, en una forma de realización, un extremo 205a (véase la Fig. 2b para los extremos 205a y 205b) de la primera parte 200a, es decir, el extremo secundario 205a de la primera parte 200a según se ha descrito anteriormente, está provisto de una primera brida 292a y un extremo 205b de la segunda parte 200b está provisto de una segunda brida 292b. El cierre abrible 320 se configura para fijar la primera brida 292a a la segunda brida 292b.
Con referencia a la Fig. 4a, en una forma de realización, el primer cierre abrible 320 comprende un tornillo 321 a o un perno 321b. Una tuerca 322 puede estar provista de un perno 321b. Al atornillar el perno 321b a través de ambas bridas a la tuerca 322, las bridas 292a, 292b de las partes 200a, 200b se pueden unir entre sí. Como alternativa o adicionalmente, atornillando el tornillo 321a a través de una de las bridas (292a, 292b) a la otra de las bridas (292b, 292a), las bridas 292a, 292b de las partes 200a, 200b se pueden unir entre sí.
Como alternativa al tornillo 321a o al perno 321b, se puede utilizar un receptáculo 294a. Con referencia a la Fig. 4b, el receptáculo 294a se puede utilizar para fijar la primera brida 292a a un extremo de la segunda parte 200b. Un extremo de la segunda parte 220b del tubo exterior 220 puede estar provisto de roscas 296b que coinciden con las roscas del receptáculo 294a. Si se utiliza un receptáculo 294a como primer cierre abrible 320 dentro de un tubo protector 410, que puede ser una parte de un quemador 400, un diámetro exterior del receptáculo 294a debe ser menor que un diámetro interior del tubo protector 410 con el fin de permitir el flujo de aire dentro de un canal 420 como se detallará a continuación. En una solución de este tipo, se puede proporcionar un soporte de lanza 430 distinto del receptáculo 294a. En tal caso, el soporte 430 de la lanza se puede proporcionar en una posición longitudinal diferente a la del receptáculo 294a. A continuación, se ofrecen más detalles sobre el soporte de lanza 430 y el tubo protector 410.
Cuando la primera parte 200a comprende la primera brida 292a y la segunda parte 200b comprende la segunda brida 292b, preferiblemente, se dispone una junta 298 (véase la Fig. 4a) entre la primera brida 292a y la segunda brida 292b. Una finalidad de la junta es sellar la costura entre las partes 220a, 220b del tubo exterior. Por lo tanto, más generalmente, en una forma de realización, una junta 298 se dispone entre un extremo de la primera parte 220a del tubo exterior 220 y la segunda parte 220b del tubo exterior 220.
Con referencia a la Fig. 4c, un extremo de ambas partes de los tubos interior y exterior puede estar provisto de roscas, de modo que las partes de los tubos interior y exterior se puedan unir girando las partes 200a, 200b una con respecto a la otra alrededor de un eje que es paralelo a la longitud de la lanza quemador 200. En la forma de realización de la Fig. 4c, la segunda parte 210b del tubo interior 210 puede girar con respecto a la segunda parte 220b del tubo exterior 220 alrededor de un eje unidireccional con la longitud de la segunda parte 200b.
Aunque no se muestre en las figuras, el primer cierre abrible 320 puede comprender un pestillo, mediante el cual la segunda parte 200b se puede unir de forma separable a la primera parte 200a.
Con referencia a la Fig. 6a, en una forma de realización, la lanza quemador 200 se puede desmontar en más de dos partes. La lanza quemador 200 de acuerdo con la Fig. 6a comprende una tercera parte 200c. La tercera parte 200c de la lanza quemador 200 comprende una tercera parte 210c del tubo interior 210 y una tercera parte 220c del tubo exterior 220. Además, la lanza quemador 200 de la Fig. 6a comprende un segundo cierre abrible 322. El segundo cierre abrible 322 se configura para fijar la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 a la tercera parte 200c de la lanza quemador 200. Las partes 200b y 200c se configuran para unirse de tal forma que [A] la segunda parte 210b del tubo interior 210 se encaje con la tercera parte 210c del tubo interior 210 y [B] la segunda parte 220b del tubo exterior 220 se encaje con la tercera parte 220c del tubo exterior 220. Además, el segundo cierre abrible 322 se puede abrir, y una vez abierto, la segunda parte 200b se desprende de la tercera parte 200c o se puede separar de la tercera parte 200c, preferiblemente sin una herramienta. Lo que se ha dicho sobre la conexión entre las partes primera y segunda 210a, 210b del tubo interior 210 se aplica a la conexión entre las partes segunda y tercera 210b, 210c del tubo interior 210, mutatis mutandis.Lo que se ha dicho sobre la conexión entre las partes primera y segunda 220a, 220b del tubo exterior 220 se aplica a la conexión entre las partes segunda y tercera 220b, 220c del tubo exterior 220, mutatis mutandis.Lo que se ha dicho sobre el primer cierre abrible 320 se aplica al segundo cierre abrible 322, mutatis mutandis.Si el segundo cierre abrible 322 se configura para funcionar con bridas, los extremos correspondientes de las partes segunda y tercera 200b, 200c pueden estar provistos de bridas.
Aunque no se muestre, la lanza quemador 200 puede comprender una cuarta parte y, opcionalmente, también otras partes. Dicha solución puede ser factible si la lanza quemador 200 es excepcionalmente larga y/o el espacio libre F es excepcionalmente pequeño.
En algunas aplicaciones puede ser factible utilizar diferentes tipos de combustibles y/o diferentes cantidades de un combustible. Por consiguiente, la lanza quemador 200 puede comprender otros canales, además del primer canal 212 y el segundo canal 222. Con referencia a la Fig. 6b, en una forma de realización, la lanza quemador 200 comprende un tubo exterior secundario 230. El tubo exterior secundario 230 rodea lateralmente el tubo exterior 220, es decir, el tubo exterior principal 220. Por lo tanto, un tercer canal 232 para transportar el tercer fluido a la boquilla 310 se dispone entre el tubo exterior principal 220 y el tubo exterior secundario 230. Con referencia a la Fig. 6d, en una forma de realización correspondiente, la primera parte 200a comprende una primera parte 230a del tubo exterior secundario 230. La primera parte 230a del tubo exterior secundario 230 rodea lateralmente la primera parte 220a del tubo exterior principal 220. Por lo tanto, una parte del segundo canal 232 se dispone entre la primera parte 220a del tubo exterior principal 220 y la primera parte 230a del tubo exterior secundario 230. Una lanza quemador 200 correspondiente comprende una tercera entrada para dejar entrar el tercer fluido en el tercer canal 232.
Normalmente, si se utilizan dos combustibles diferentes, también se utilizan canales diferentes para el fluido portador correspondiente. Además, incluso si el mismo combustible se transporta a través de dos canales diferentes de la lanza quemador 200, normalmente también el fluido portador se transporta a través de dos canales diferentes. Por consiguiente, preferiblemente, la lanza quemador comprende un número par (par significa en la presente memoria un número 2 x N, en donde N es un número entero y al menos uno) de canales, por ejemplo, un número par de tubos coaxiales.
Con referencia a la Fig. 6c, en una forma de realización, la lanza quemador 200 comprende un tubo exterior terciario 240. El tubo exterior terciario 240 rodea lateralmente al tubo exterior secundario 230. Por lo tanto, se dispone un cuarto canal 242 para transportar el cuarto fluido a la boquilla 310 entre el tubo exterior secundario 230 y el tubo exterior terciario 240. Con referencia a la Fig. 6d, en una forma de realización correspondiente, la primera parte 200a de la lanza quemador 200 comprende una primera parte 240a del tubo exterior terciario 240. La primera parte 240a del tubo exterior terciario 240 rodea lateralmente la primera parte 230a del tubo exterior secundario 230. Por lo tanto, una parte del cuarto canal 242 se dispone entre la primera parte 230a del tubo exterior secundario 230 y la primera parte 240a del tubo exterior terciario 240. Una lanza quemador 200 correspondiente comprende una cuarta entrada para dejar pasar el cuarto fluido al cuarto canal 242.
A modo de ejemplo, dicha lanza quemador 200 se puede utilizar de tal forma que
- el segundo fluido comprende metanol,
- el primer fluido, el portador del metanol, comprende aire (presurizado),
- el cuarto fluido comprende aceite de pino, y
- el tercer fluido, el portador del aceite de pino, comprende vapor.
Se pueden utilizar distintos canales, por ejemplo, para distintos combustibles. Se pueden utilizar distintos canales, por ejemplo, para un solo combustible y con distintos niveles de potencia de la caldera. Se pueden utilizar diferentes canales, por ejemplo, para diferentes combustibles y a diferentes niveles de potencia de la caldera.
Si se necesitan más canales para fluidos, se pueden proporcionar más tubos exteriores a la lanza quemador 200 y sus partes (200a, 200b, 200c). Dichos tubos exteriores adicionales rodearían lateralmente el tubo exterior terciario 240. Esto también es aplicable a las piezas 200a, 200b, 200c de la lanza quemador 200. Dichas piezas adicionales no se muestran en las figuras.
En dichas formas de realización, el tubo exterior principal 220 se puede soportar en el tubo exterior secundario 230. Además, siempre que el tubo exterior terciario 240 está presente, el tubo exterior secundario 230 se puede soportar en el tubo exterior terciario 240. Por lo tanto, una forma de realización comprende [a] al menos un primer soporte secundario 224a que soporta una superficie exterior de la primera parte 220a del tubo exterior principal 220 a una superficie interior de la primera parte 230a del tubo exterior secundario 230 y [b] al menos un segundo soporte secundario 224b que soporta una superficie exterior de la segunda parte 220b del tubo exterior principal 220 a una superficie interior de la segunda parte 230b del tubo exterior secundario 230. Además, una forma de realización comprende [a] al menos un primer soporte terciario 234a que soporta una superficie exterior de la primera parte 230a del tubo exterior secundario 230 a una superficie interior de la primera parte 240a del tubo exterior terciario 240 y [b] al menos un segundo soporte terciario 234b que soporta una superficie exterior de la segunda parte 230b del tubo exterior secundario 230 a una superficie interior de la segunda parte 240b del tubo exterior terciario 240. Con referencia a la Fig. 6d. Lo que se ha dicho sobre el número y la colocación de los primeros soportes principales 214a se aplica a los primeros soportes secundarios 224a y a los primeros soportes terciarios 234a mutatis mutandis. Lo que se ha dicho sobre el número y colocación de los segundos soportes principales 214b se aplica a los segundos soportes secundarios 224b y a los segundos soportes terciarios 234b mutatis mutandis.
Con referencia a las Fig. 7a y 7b, al menos una parte de la lanza quemador 200 se dispone dentro de un tubo protector 410. El tubo protector 410 es una parte de un quemador 400. Durante el mantenimiento, al menos la primera parte 200a o la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 se puede soportar en el tubo protector 410. En particular, al menos la primera parte 200a o la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 se puede soportar en el tubo protector 410 con una herramienta 710 durante el mantenimiento. Por lo tanto, una forma de realización hace referencia a una disposición que comprende la lanza quemador 200 según se ha descrito anteriormente y una herramienta 710 adecuada para soportar la primera parte 200a de la lanza quemador 200 al tubo protector 410. La herramienta 710 se puede utilizar durante el mantenimiento. Sin embargo, la herramienta 710 se puede retirar después del mantenimiento.
Un quemador 400 (es decir, un quemador de lanza 400) comprende una lanza quemador 200, según se ha descrito anteriormente. Las Fig. 1a, 1b y 1d muestran un quemador 400 de este tipo dispuesto parcialmente en una caldera 120. El tipo de caldera 110 es irrelevante para los detalles del quemador 400. Según se muestra en las Fig. 1a, 1b y 7a, el quemador 400 comprende además un tubo protector 410 que rodea lateralmente la lanza quemador 200. Por lo tanto, un canal de gas 420 se dispone entre una superficie exterior de la lanza quemador 200 y una superficie interior del tubo protector 410. La superficie exterior de la lanza quemador 200 puede ser una superficie exterior del tubo exterior 220 (como en las Fig. 2a - 4c), una superficie exterior del tubo exterior secundario 230 (véase la Fig. 6b), o una superficie exterior de un tubo exterior terciario 240 (véase la Fig. 6c); o una superficie exterior de un tubo incluso más exterior (no mostrado). Además, el quemador 400 comprende una entrada 422 para la alimentación de gas, como por ejemplo aire, en el canal de gas 420. Durante la utilización, el gas, como por ejemplo aire, se puede introducir en el horno a través del canal de gas 420. Mediante la utilización de dicho gas, se puede reducir la acumulación de sólidos sobre la boquilla 310, con lo que se puede reducir la necesidad de mantenimiento.
Con referencia a la Fig. 7a, el quemador 400 comprende un soporte de lanza 430 configurado para soportar la superficie exterior de la lanza quemador 200 en la superficie interior del tubo protector 410. Preferiblemente, el quemador 400 comprende múltiples soportes de lanza 430. Una función de los soportes de lanza 430 es soportar la lanza quemador 200 al tubo protector 410. Una función de los soportes de lanza 430 es proporcionar el canal de gas 420 entre la lanza 200 y el tubo 410.
Preferiblemente, la lanza quemador 200 se soporta en el tubo protector 410 al menos en el punto de separación de las dos partes 200a, 200b de la lanza quemador 200. La lanza quemador 200 se puede soportar de tal manera por el primer cierre abrible 320. Además, o como alternativa, la lanza quemador 200 se puede soportar de tal manera por la primera brida 292a y/o la segunda brida 292b. Por consiguiente, en una forma de realización, el primer cierre abrible 320 se configura para soportar la superficie exterior de la lanza quemador 200 en la superficie interior del tubo protector 410. Por la misma razón, en esta u otra forma de realización, [i] un extremo 205a de la primera parte 200a de la lanza quemador 200a está provisto de la primera brida 292a, [ii] un extremo 205b de la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 está provisto de la segunda brida 292b, [iii] el cierre abrible 320 se configura para fijar la primera brida 292a a la segunda brida 292b, y [iv] la primera brida 292a y/o la segunda brida 292b se configuran para soportar la superficie exterior de la lanza quemador 200 a la superficie interior del tubo protector 410.
Según se ha indicado anteriormente, una junta 298 se puede disponer entre un extremo de la primera parte 220a del tubo exterior 220 y un extremo de la segunda parte 220b del tubo exterior 220. La junta 298 se puede disponer entre la primera brida 292a y la segunda brida 292b.
Con referencia a las Fig. 1d y 7c, en una forma de realización, el quemador 400 comprende una caja de aire 440. Según se indica en la Fig. 7c, la caja de aire 440 rodea lateralmente el tubo protector 410. De este modo, un canal de aire 442 se dispone entre una superficie exterior del tubo protector 410 y una superficie interior de la caja de aire 440. El canal de aire 442 se configura para transportar aire al interior del horno 124 (véase la Fig. 1d). El canal de aire 442 se puede configurar para transportar aire de combustión al interior del horno 124. Sin embargo, la caldera 120 puede comprender también otro canal de aire de combustión, según se indica en las Fig. 1b y 1d mediante la referencia "Aire". Mediante la alimentación de aire a través del canal de aire 442, se puede reducir la acumulación de sólidos sobre la boquilla 310, con lo que se puede reducir la necesidad de mantenimiento.
Según se ha indicado anteriormente, durante el mantenimiento, al menos la primera parte 200a o la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 se puede soportar en el tubo protector 410 con una herramienta 710. Por lo tanto, una forma de realización hace referencia a una disposición que comprende el quemador 400 según se ha descrito anteriormente y una herramienta 710 adecuada para soportar la primera parte 200a de la lanza quemador 200 al tubo protector 410 del quemador 400. La herramienta 710 se puede utilizar durante el mantenimiento. Sin embargo, la herramienta 710 se puede retirar después del mantenimiento.
Según se indica en las Fig. 1a, 1b y 1d, la lanza quemador 200 o el quemador 400 puede formar parte de una instalación de caldera 100. Una forma de realización de una instalación de caldera 100 comprende la caldera 120 y la sala de calderas 110. Con referencia en particular a las Fig. 1a y 1 b, la sala de calderas 110 comprende una pared principal 112. Además, la caldera 120 comprende una pared secundaria 122, que limita el horno 124. Por lo tanto, la pared secundaria 122 forma una pared del horno 124. Además, la lanza quemador 200, que puede formar parte del quemador 400, se extiende a través de la pared secundaria 122 de la caldera. El espacio libre F permanece entre la pared secundaria 122 y la pared principal 112. En particular, la lanza quemador 200 se extiende a través de la pared secundaria 122 en una ubicación, y el espacio libre F permanece entre dicha ubicación y la pared principal 112. La posibilidad de separación de la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 tiene el efecto de que el espacio libre F puede ser relativamente pequeño. Por lo tanto, en una forma de realización preferida, una distancia db de la ubicación en donde la lanza quemador 200 se extiende a través de la pared secundaria 122 desde la pared principal 112 es como máximo de 3 metros o como máximo de 2 metros. Debido a la separación de la segunda parte 200b, preferiblemente mediante la utilización del primer cierre abrible 320, la lanza quemador 200 se puede mantener también en un espacio libre F pequeño de este tipo.
Normalmente, se utiliza una plataforma de servicio 130 para el mantenimiento. Preferiblemente, el espacio libre F permanece por encima de la plataforma de servicio 130. Además, al menos una parte de la plataforma de servicio 130 se dispone entre una pared 112 de la sala de calderas 110 y una pared 122 del horno 124. En particular, al menos una parte de la plataforma de servicio 130 se dispone entre
- una pared secundaria 122 de la caldera 120, limitando la pared secundaria 122 el horno 124 de la caldera 120, a través de cuya pared secundaria 122 se extiende la lanza quemador 200 y
- la pared principal 112 de la sala de calderas 110, que en combinación con la pared secundaria 122 limita el espacio libre F.
Además, en una forma de realización, al menos una parte de la lanza quemador 200 o del quemador 400 se dispone por encima de la plataforma de servicio 130. De este modo, la lanza quemador 200 se puede mantener apoyada en la plataforma de servicio 130. Preferiblemente, al menos una parte de la lanza quemador 200 o del quemador 400 se dispone como máximo a 2 metros por encima de la plataforma de servicio 130. De este modo, la lanza quemador 200 se puede mantener apoyada sobre la plataforma de servicio 130. En una forma de realización, la lanza quemador 200 se dispone en la parte inferior de una caldera 120.
Con referencia a las Fig. 1a, 1b, 1d y 1e, la lanza quemador 200 se dispone dentro de la instalación de caldera 100 de tal forma que la dirección longitudinal dirl de la lanza quemador 200 forma un ángulo a con la dirección vertical dirv, en donde el ángulo a de 0 a 90 grados. Otro efecto técnico de la separación de la segunda parte 200b está relacionado con las formas de realización en las que el ángulo a es de 0 a 80 grados. En otras palabras, la lanza quemador 200 no se dispone, en esencia, horizontal. En tal caso, la retirada de la lanza quemador 200 de su posición, por ejemplo, del tubo protector 410, implica que un extremo de la lanza quemador 200 se eleva a medida que se extrae la lanza quemador 200. Por lo tanto, cuanto más larga sea la lanza quemador 200, más difícil será su manejo. Por lo tanto, incluso si el espacio libre F es razonablemente grande, la separación de la segunda parte 200b es beneficiosa, ya que esto simplifica el manejo de la lanza quemador 200, porque un extremo de la lanza quemador 200 no se eleva demasiado. Este efecto es aún mayor en la forma de realización en donde el ángulo a es de 10 a 75 grados o de 30 a 60 grados.
Al menos una parte de la lanza quemador 200 se dispone dentro del tubo protector 410. Al menos el primer cierre abrible 320 se dispone dentro del tubo protector 410 antes del mantenimiento. Según se ha indicado anteriormente, la lanza quemador 200 está compuesta por un quemador 400. Según se ha indicado anteriormente, el quemador 400 puede formar parte de una instalación de caldera 100.
Según se ha indicado anteriormente, la lanza quemador 200, cuando se utiliza, se une a una boquilla 310. La lanza quemador 200 se puede mantener de la siguiente manera:
- extraer al menos la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 del tubo protector 410, extrayendo de este modo el primer cierre abrible 320 del tubo protector 410 y exponiendo el primer cierre abrible 320,
- acto seguido, abrir el primer cierre abrible 320 y separar la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 de la primera parte 200a de la lanza quemador 200,
- acto seguido, extraer también la primera parte 200a de la lanza quemador 200 del tubo protector 410, y
- acto seguido, mantener la primera parte 200a de la lanza quemador 200, en particular mantener o sustituir la boquilla 310 a la que se une la primera parte 200a de la lanza quemador 200.
Una forma de realización comprende retirar una junta 298 de la lanza quemador 200. Una forma de realización comprende soportar la primera parte 200a de la lanza quemador 200 en el tubo protector 410 con una herramienta 710. La primera parte 200a de la lanza quemador 200 se puede soportar en el tubo protector 410 con la herramienta 710 al abrir el primer cierre abrible 320 y separar la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 de la primera parte 200a de la lanza quemador 200.
Después del mantenimiento, la lanza quemador 200 se puede montar en orden inverso, por ejemplo, como sigue:
- si la primera parte 200a no está unida a la boquilla 310 (por ejemplo, cuando se está sustituyendo la boquilla), unir una boquilla 310 (la misma boquilla que se ha mantenido o una boquilla que sustituya a la boquilla antigua) a la primera parte 200a de la lanza quemador 200,
- insertar al menos la primera parte 200a de la lanza quemador 200 en el tubo protector 410, de tal forma que el extremo que está unido a la boquilla 310 se inserte en el tubo protector 410 antes que el otro extremo de la primera parte 200a de la lanza quemador 200,
- acto seguido, fijar la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 a la primera parte 200a de la lanza quemador 200 utilizando el primer cierre abrible 320, y
- acto seguido, insertar una parte de la lanza quemador 200 en el tubo protector de tal forma que al menos el primer cierre abrible 320 se disponga dentro del tubo protector.
Según se ha indicado anteriormente, la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 se fija a la primera parte 200a de la lanza quemador 200 de tal forma que
- la primera parte 210a del tubo interior 210 y la segunda parte 210b del tubo interior 210, en combinación, forman al menos una parte del tubo interior 210 y
- la primera parte 220a del tubo exterior 220 y la segunda parte 220b del tubo exterior 220, en combinación, forman al menos una parte del tubo exterior 220.
Una forma de realización comprende disponer una junta 298 entre la primera parte 220a del tubo exterior y una segunda parte 220b del tubo exterior 220. Una forma de realización comprende soportar la primera parte 200a de la lanza quemador 200 en el tubo protector 410 con una herramienta 710. La primera parte 200a de la lanza quemador 200 se puede soportar en el tubo protector 410 con la herramienta 710 cuando se fija la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 a la primera parte 200a de la lanza quemador 200.
En el caso de que la lanza quemador esté formada por las dos partes 200a, 200b, la primera parte 210a del tubo interior 210 y la segunda parte 210b del tubo interior 210, en combinación, forman el tubo interior 210 y la primera parte 220a del tubo exterior 220 y la segunda parte 220b del tubo exterior 220, en combinación, forman el tubo exterior 220. Sin embargo, según se indica en la Fig. 6a, la lanza quemador puede comprender la tercera parte 200c. En tal caso, también la tercera parte 210c del tubo interior 210 constituye el tubo interior 210 y también la tercera parte 220c del tubo exterior 220 constituye el tubo exterior 220.
En caso de que la lanza quemador comprenda el tubo exterior secundario 230 y, opcionalmente, también el tubo exterior terciario 240, la segunda parte 200b de la lanza quemador 200 se fija a la primera parte 200a de la lanza quemador 200 de tal forma que
- la primera parte 230a del tubo exterior secundario 230 y la segunda parte 230b del tubo exterior secundario 230, en combinación, forman al menos una parte del tubo exterior secundario 230 y, opcionalmente también
- la primera parte 240a del tubo exterior terciario 240 y la segunda parte 240b del tubo exterior terciario 240, en combinación, forman al menos una parte del tubo exterior terciario 240.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un quemador (400) que comprende una lanza quemador (200), comprendiendo la lanza quemador (200) - una primera parte (200a) y una segunda parte (200b), en donde
- la primera parte (200a) comprende
• una primera parte (210a) de un tubo interior (210), limitando la primera parte (210a) del tubo interior (210) una parte de un primer canal (212) para transportar un primer fluido a una boquilla (310) y
• una primera parte (220a) de un tubo exterior (220), la primera parte (220a) del tubo exterior (220) rodea lateralmente al menos una parte de la primera parte (210a) del tubo interior (210), con lo que una parte de un segundo canal (222) para transportar el segundo fluido a la boquilla (310) se dispone entre la primera parte (210a) del tubo interior (210) y la primera parte (220a) del tubo exterior (220), en donde
• la boquilla (310) se puede unir o se une a un extremo principal (204a) de la primera parte (200a),
- la segunda parte (200b) comprende
• una segunda parte (210b) del tubo interior (210) que limita una parte del primer canal (212), y
• una segunda parte (220b) del tubo exterior (220), rodeando lateralmente la segunda parte (220b) del tubo exterior (220) al menos una parte de la segunda parte (210b) del tubo interior (210), limitando de este modo una parte del segundo canal (222), y
- un primer cierre abrible (320) para fijar la primera parte (200a) a la segunda parte (200b) de tal forma que
• la primera parte (210a) del tubo interior (210) se encaja con la segunda parte (210b) del tubo interior (210) y • la primera parte (220a) del tubo exterior (220) se encaja con la segunda parte (220b) del tubo exterior (220), en donde
- el primer cierre abrible (320) se puede abrir para separar la segunda parte (200b) de la primera parte (200a), comprendiendo la lanza quemador (200)
- una primera entrada (201) para dejar entrar el primer fluido en el primer canal (212), y
- una segunda entrada (202) para dejar entrar el segundo fluido en el segundo canal (222); comprendiendo el quemador (400)
- un tubo protector (410) que rodea lateralmente la lanza quemador (200) de tal forma que un canal de gas (420) se dispone entre una superficie exterior de la lanza quemador (200) y una superficie interior del tubo protector (410), y de tal forma que el primer cierre abrible (320) se dispone dentro del tubo protector (410),
- una entrada (422) para introducir gas, como por ejemplo aire, en el canal de gas (420), y
- al menos un soporte de lanza (430) para soportar la superficie exterior de la lanza quemador (200) en la superficie interior del tubo protector (410),
caracterizado por que
- una longitud (llp1) de la primera parte (200a) es de 0,5 m a 2,5 m,
- una longitud (llp2) de la segunda parte (200b) es de 0,5 m a 2,5 m,
y la lanza quemador (200) comprende
- al menos un primer soporte principal (214a) que soporta una superficie exterior de la primera parte (210a) del tubo interior (210) en una superficie interior de la primera parte (220a) del tubo exterior (220), y
- al menos un segundo soporte principal (214b) que sujeta una superficie exterior de la segunda parte (210b) del tubo interior (210) a una superficie interior de la segunda parte (220b) del tubo exterior (220).
2. El quemador (400) de la reivindicación 1, en donde
- un extremo (215a) de la primera parte (210a) del tubo interior (210) está provisto de una primera ranura (216a), en donde la primera ranura (216a) se dispone en una superficie exterior o en una superficie interior de la primera parte (210a) del tubo interior (210) y
- un extremo (215b) de la segunda parte (210b) del tubo interior (210) está provisto de una segunda ranura (216b), en donde la segunda ranura (216b) se dispone en una superficie interior o exterior, respectivamente, de la segunda parte (210b) del tubo interior (210), con lo que
- la primera ranura (216a) de la primera parte (210a) del tubo interior (210) se encaja con la segunda ranura (216b) de la segunda parte (210b) del tubo interior (210); preferiblemente,
- la primera ranura (216a) se encaja con la segunda ranura (216b) tan firmemente que se impide el flujo del primer fluido y/o del segundo fluido entre la primera parte (210a) del tubo interior (210) y la segunda parte (210b) del tubo interior (210).
3. El quemador (400) de la reivindicación 2, en donde
- la primera parte (210a) del tubo interior (210) comprende una primera lengüeta (218a), en donde
- la primera lengüeta (218a) se dispone en la misma posición longitudinal que la primera ranura (216a), y
- la primera lengüeta (218a) se estrecha hacia el extremo (215a) de la primera parte (210a) del tubo interior (210).
4. El quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde
- un extremo secundario (205a) de la primera parte (200a) de la lanza quemador (200) está provisto de una primera brida (292a),
- un extremo (205b) de la segunda parte (200b) de la lanza quemador (200) está provisto de una segunda brida (292b), y
- el cierre abrible (320) se configura para fijar la primera brida (292a) a la segunda brida (292b); preferiblemente,
- el cierre abrible (320) comprende un tornillo (321a) o un perno (321b).
5. El quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la lanza quemador (200) comprende - una junta (298) dispuesta entre un extremo (205a) de la primera parte (200a) de la lanza quemador (200) y un extremo (205b) de la segunda parte (200b) de la lanza quemador (200);
preferiblemente
- la junta (298) dispuesta entre la primera brida (292a) y la segunda brida (292b) de la reivindicación 4.
6. El quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la lanza quemador (200) comprende una tercera parte (200c),
- comprendiendo la tercera parte (200c)
• una tercera parte (210c) del tubo interior (210) que limita una parte del primer canal (212), y
• una tercera parte (220c) del tubo exterior (220), rodeando lateralmente la tercera parte (230b) del tubo exterior (230) al menos una parte de la tercera parte (210c) del tubo interior (210), limitando de este modo una parte del segundo canal (222), comprendiendo la lanza quemador (200)
- un segundo cierre abrible (322) para fijar la segunda parte (200b) de la lanza quemador (200) a la tercera parte (200c) de la lanza quemador (200) de tal forma que
• la segunda parte (210b) del tubo interior (210) se encaja con la tercera parte (210c) del tubo interior (210) y • la segunda parte (220b) del tubo exterior (220) se encaja con la tercera parte (220c) del tubo exterior (220), en donde
- el segundo cierre abrible (322) se puede abrir para separar la segunda parte (200b) de la tercera parte (200c).
7. El quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde
- la primera parte (200a) de la lanza quemador (200) comprende una primera parte (230a) de un tubo protector secundario (230), rodeando lateralmente la primera parte (230a) del tubo exterior secundario (230) al menos una parte de la primera parte (220a) del tubo exterior (220), con lo que una parte de un tercer canal (232) para transportar algún tercer fluido se dispone entre la primera parte (220a) del tubo exterior (220) y la primera parte (230a) del tubo exterior secundario (230);
opcionalmente
- la primera parte (200a) de la lanza quemador (200) comprende una primera parte (240a) de un tubo protector terciario (240), rodeando lateralmente la primera parte (240a) del tubo exterior terciario (240) al menos una parte de la primera parte (230a) del tubo exterior secundario (230) con lo que una parte de un cuarto canal (242) para transportar un cuarto fluido se dispone entre la primera parte (230a) del tubo exterior secundario (230) y la primera parte (240a) del tubo exterior terciario (240).
8. El quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde
- el primer cierre abrible (320) se configura para soportar la superficie exterior de la lanza quemador (200) a la superficie interior del tubo protector (410).
9. El quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde
- un extremo secundario (205a) de la primera parte (200a) está provisto de una primera brida (292a),
- un extremo (205b) de la segunda parte (200b) está provisto de una segunda brida (292b),
- el primer cierre abrible (320) se configura para fijar la primera brida (292a) a la segunda brida (292b), y
- la primera brida (292a) y/o la segunda brida (292b) se configuran para soportar la superficie exterior de la lanza quemador (200) en la superficie interior del tubo protector (410).
10. El quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende
- una caja de aire (440) que rodea lateralmente el tubo protector (410), de tal forma que un canal de aire (442) se dispone entre una superficie exterior del tubo protector (410) y la caja de aire (440).
11. El quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde
- el primer canal (212) es adecuado para transportar el primer fluido a un horno a través de la boquilla (310), - el segundo canal (222) es adecuado para transportar el segundo fluido al horno a través de la boquilla (310), y - el canal de gas (420) es adecuado para alimentar el horno con gas.
12. Una caldera (120) que comprende
- una caldera (120) que comprende una pared (122) que limita un horno (124), y
- el quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la lanza quemador (200) del quemador (400) se extiende a través de la pared (122), y
- la lanza quemador (200) del quemador (400) se extiende en una dirección longitudinal (dirl) que forma un ángulo (a) de 0 a 80 grados con una dirección vertical (dirv).
13. Una instalación de caldera (100) que comprende
- una sala de calderas (110) que comprende una pared principal (112),
- una caldera (120) que comprende una pared secundaria (122) que limita un horno (124), y
- el quemador (400) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la lanza quemador (200) del quemador (400) se extiende a través de la pared secundaria (122) en una ubicación, y
- una distancia entre la ubicación y la pared principal (112) es como máximo de 3 metros.
14. La instalación de caldera (100) de la reivindicación 13, que comprende
- una plataforma de servicio (130), de la cual una parte se dispone entre la pared principal (112) y la pared secundaria (122), en donde
- al menos una parte de la lanza quemador (200) o del quemador (400) se dispone por encima de la plataforma de servicio (130);
preferiblemente,
- al menos una parte de la lanza quemador (200) o del quemador (400) se dispone como máximo a 2 metros por encima de la plataforma de servicio (130).
15. Método para mantener una lanza quemador (200), en donde
- la lanza quemador (200) comprende
• un tubo interior (210), limitando el tubo interior (210) un primer canal (212) para transportar el primer fluido a una boquilla (310),
• un tubo exterior (220) que rodea lateralmente al menos una parte del tubo interior (210), con lo que un segundo canal (222) para transportar el segundo fluido a la boquilla (310) se dispone entre el tubo interior (210) y el tubo exterior (220),
• un primer cierre abrible (320),
• una primera entrada (201) para dejar entrar el primer fluido en el primer canal (212), y
• una segunda entrada (202) para dejar entrar el segundo fluido en el segundo canal (222), en donde
- la lanza quemador (200) se une a la boquilla (310), y
- al menos el primer cierre abrible (320) se dispone dentro de un tubo protector (410),
comprendiendo el método
- extraer una parte de la lanza quemador (200) del tubo protector (410) de tal forma que al menos el primer cierre abrible (320) se extrae del tubo protector (410),
- abrir el primer cierre abrible (320), separando de este modo una segunda parte (200b) de la lanza quemador (200) de una primera parte (200a) de la lanza quemador (200), en donde
• una longitud (llp2) de la segunda parte (200b) es de 0,5 m a 2,5 m,
• una longitud (llp1) de la primera parte (200a) es de 0,5 m a 2,5 m,
• la primera parte (200a) de la lanza quemador (200) comprende una primera parte (210a) del tubo interior (210), una primera parte (220a) del tubo exterior (220) y al menos un primer soporte principal (214a) que soporta una superficie exterior de la primera parte (210a) del tubo interior (210) a una superficie interior de la primera parte (220a) del tubo exterior (220), y la primera parte (200a) de la lanza quemador (200) se une a la boquilla (310) y
• la segunda parte (200b) de la lanza quemador (200) comprende una segunda parte (210b) del tubo interior (210), una segunda parte (220b) del tubo exterior (220), y al menos un segundo soporte principal (214b) que soporta una superficie exterior de la segunda parte (210b) del tubo interior (210) a una superficie interior de la segunda parte (220b) del tubo exterior (220),
- acto seguido, mantener o sustituir al menos una de la boquilla (310) y la primera parte (200a) de la lanza quemador (200), y
- acto seguido, fijar la segunda parte (200b) de la lanza quemador (200) a la primera parte (200a) de la lanza quemador (200) utilizando el primer cierre abrible (320), y
- insertar una parte de la lanza quemador (200) en el tubo protector de tal forma que al menos el primer cierre abrible (320) se disponga dentro del tubo protector (410).
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