JPH10513252A - 後退した先端及びガスブラストをもつ改良された部分酸化処理バーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 上流側の供給源から下流側の反応区域まで延びる同軸方向に並んだ導管（１３、２４）の間に形成された環状の通路（２６）を有する、部分酸化処理ガス発生器のための改良されたバーナ（１０）を提供する。最適な冷却液流のための内部バッフル（２２）を有し、最小限の下流面積のためのサイズを有する外側の冷却液ジャケット（２１）が、ノズルの中で終端する後退した燃料／酸化剤送達導管（１３）を包囲している。中央の送達導管（１３）は、冷却ジャケットには取り付けられておらず、それらの間の環状の空間（２６）は、ノズル（２０）又は冷却液ジャケット（２１）におけるスラグ蓄積を防ぐために環状の空間を介して周期的に抜くことができる比較的不活性のガスの高圧供給源に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】 後退した先端及びガスブラストをもつ改良された部分酸化処理バーナ 発明の背景 本発明は、固体炭化水素系燃料をキャリヤ液に加えたポンプ送達可能なスラリ ー又は液体炭化水素系燃料の部分酸化による、Ｈ₂及びＣＯを含む混合ガス、た とえば合成ガス、燃料ガス及び還元性ガスの製造に使用するためのバーナ設計及 び性能における改善に関する。 環タイプバーナは、部分酸化ガス発生装置に燃料流を導入するのに用いられて きた。たとえば、譲受人を同じくする米国特許第５，２６１，６０２号明細書で は、多孔質のセラミック先端を使用するいわゆる「ホットチップ」設計の改良さ れたバーナがそのようなシステムに用いられている。このようなバーナは、異な る燃料流を同時に部分酸化反応器に導入するのに使用される。複数の燃料流をそ のようなシステムに導入するための一環型、二環型及び三環型のバーナが、たと えば譲受人を同じくする米国特許第３，５２８，９３０号明細書、第３，７５８ ，０３７号明細書及び第４，４４３，２３０号明細書にそれぞれ示されている。 炭化水素系燃料をキャリヤ液に加えたポンプ送達可能なスラリー混合物又は特 定の液体炭化水素系燃料におけるそのようなバーナの使用において、灰分含量の 高い原料を扱う際にもっとも頻繁に遭遇する問題は、バーナ本体に対するスラグ 付着物の問題である。このような付着物は、ガス化装置の作動を不安定にする。 スラグ付着物は、バーナ本体に形成し、燃料及び遊離酸素含有ガスのバーナ噴霧 パターンを妨害するまでに増大する。この結果、製造されるガス中の二酸化炭素 及びメタンのレベルが増大、変動し、ガス化装置の温度を、安全性の理由のため にガス化装置を運転停止しなければならない温度まで上昇させる。特に「汚れた 」原料は、この問 題を特に悪化させる効果を及ぼすことができる。一つのそのような原料は、水ス ラリー中に石炭及び汚れを、灰（すなわち無機質）としての固形分３０％〜４０ ％とともに含む。 このようなバーナは、バーナの外面と接触する、相互作用区域中の再循環ガス と接触する。これらのガスは、華氏１，７００度〜華氏３，５００度の範囲の温 度を有することができる。バーナは、冷却液、たとえば水が通過する冷却路によ り、これらの温度に耐えるように冷却される。冷却コイルがバーナの長手に沿っ てバーナの外面に巻き付けられている。また、バーナ表面にさらなる冷却を提供 するために環形の冷却チェンバが使用されてきた。放射ガス化装置からバーナ表 面に達し、さらにバーナ表面を通過して冷却液に達する熱流束のため、バーナ先 端近くの金属に熱応力亀裂が生じるおそれがある。これらの亀裂が、バーナを完 全に動作不能にしかねない、種々の原料における流れの変性を引き起こすおそれ がある。発明の概要 簡潔に述べるならば、本発明は、ガス化装置の性能に影響するバーナ付着物の 潜在性を減らし、同軸方向に並べられた環状のバーナ環の機械的切り離しによっ て熱誘発金属疲労亀裂を減らすように設計されたバーナ本体を提供する。これは 、本発明においては、冷却水ジャケットを噴霧ノズルから切り離し、バーナノズ ル又はノズルアセンブリを冷却水ジャケットの中に軸方向に引き込んでノズルへ の放射熱流を減らし、バーナノズルの周囲のガス流動パターンを変化させて粒子 の衝突を減らし、冷却水ジャケット中の冷却水流動パターンを改善してジャケッ ト温度を下げ、溶融スラグ粒子の付着を防ぎ、バーナノズルと冷却水ジャケット との間にガスパージ及び付着物ブラストの通路を設けることによって達成される 。外側の冷却液ジャケットはまた、全面面積を小さくして、溶融スラグ付着物形 成のた めの表面積を最小限にし、放射熱伝導を減らし、それが、ガスブラスト通路とと もに、形成するかもしれない付着物が冷却液ジャケットとバーナノズル自体との 間の隙間にまたがるのを困難にする。 本発明の上記の特徴及び利点は、本発明の以下の詳細な説明を添付の図面と併 せて参照することによって明確に理解することができる。図面は、例を示すだけ であり、本発明を限定するものではないことが理解されよう。図面の簡単な説明 図１は、本発明の概念による部分酸化バーナアセンブリの横断面図又は側面図 である。 図２は、図１のアセンブリのバーナ先端又は端部を縦断面で示す拡大詳細図で ある。発明の詳細な説明 まず図１を参照すると、本発明の概念に従って部分酸化反応器に使用するため のバーナアセンブリが示されている。バーナアセンブリの供給管の形状の詳細は 、本発明に関しては重要ではない。原料供給管１３は、望むならば、譲受人を同 じくする米国特許第３，５２８，９３０号明細書、第３，７５８，０３７号明細 書及び第４，４３０，２３０号明細書に示すような一環型、二環型又は三環型の 設計であってもよいし、望むならば、さらに多数の環をもつ設計であってもよい 。本発明を説明するために、原料供給管路又は管１３とは、合成ガス、燃料ガス 又は還元性ガスを製造するために、原料を無触媒部分酸化反応に供給するような 設計の供給管を総称的にいうものとみなす。原料は通常、固形炭化水素系燃料を キャリヤ液、たとえば水もしくは液体炭化水素中に粉砕したポンプ送達可能なス ラリー又は液体炭化水素中の無機固形分と、遊離酸素含有ガス、たとえば空気と を、添加混合された温度調整剤とともに、又は温度調整剤なしで含む。図１のバ ーナアセンブリの供給端を上流端と呼び、バーナアセンブリの反応区域端又はノ ズル端を下流端と呼ぶ。 図１のバーナアセンブリを符号１０で示す。所望の作動圧力にある遊離酸素含 有ガスを、フランジ付きコネクタ１２に取り付けられた管状導管１２Ａを介して 供給する。同様に、ポンプ送達可能なスラリー原料を、フランジ付きコネクタ１ １に取り付けられた管状導管１１Ａを介してバーナアセンブリ１０に供給する。 炭化水素供給管と酸素供給管とは、二流路バーナと交換されてもよく、本発明に 影響することない。これらの成分の混合は、供給管設計にしたがって内部的に起 こり、それから得られる原料が、フランジ付きコネクタ１７を通過して反応容器 （図示せず）に入る総原料供給管１３に、その上流端から進入する。また、反応 容器の外で、冷却液供給管１９に固定された冷却液供給コネクタ１５がフランジ 付き隔壁コネクタ１２を通過している。ブラストガス供給コネクタ１６が、以下 さらに詳細に説明する目的のために、不活性ガス(たとえばＮ₂)の高圧供給源（ 図示せず）に接続され、この目的のために管状導管２４に供給される。冷却液戻 り管１８はまた、フランジ付き隔壁コネクタ１７を通過し、反応容器の内部から 加熱された冷却液を戻すための外側のコネクタ１４で終端している。 フランジ付きコネクタ１７（反応容器に通じる）の内側では、冷却液供給管路 １９が原料供給管１３の外面にその長手に沿ってらせんに巻かれて冷却液を下流 側のバーナ先端に供給している。これを図２の断面図により詳細に示す。反応容 器の内部には、華氏１，７００度〜華氏３，５００度の範囲の温度の高温ガスが 存在することが思い起こされよう。この領域における凝縮ガス、たとえばＨＣｌ による攻撃から供給管路１３、１８、 １９及び２４を保護するために、これらの供給管路はすべて特殊な耐火材料又は セラミックに埋設又は注封されている。 図２に示すバーナ先端アセンブリの付近では、温度は華氏２，３００度〜華氏 ３，０００度の範囲である。燃料及び装置の作動条件に依存して、フライアッシ ュ、スラグ又は微粒状炭素すすが目的生成物、たとえばＨ₂及びＣＯとともに生 成されるおそれがある。また、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｎ₂、Ａ、ＣＨ₄、Ｈ₂Ｏ及びＣＯ Ｓの１種以上が存在するかもしれない。原料流を反応区域に送達する後退したノ ズル２０を包囲する冷却液ジャケット２１中を流れる冷却液によってバーナ先端 が冷却されるため、スラグ又はフライアッシュの付着物がその上に凝縮すること ができる。このような付着物が蓄積し、バーナの下流端でのガス流動パターンを 乱し、それにより、バーナを作動不能にするおそれがある。バーナ先端２０の温 度をスラグ付着温度よりも低くするために、ノズルの先端２０は、図２に示す冷 却液ジャケット２１の外端２１Ａから軸方向内側に距離２３だけ後退している。 さらには、ジャケット２１中を通過する冷却液（水）１９は、図示するように配 設された内部の環状バッフル壁２２の使用によってその通路の深さが最小限にさ れている。管路１９からの冷却液はジャケット２１に入り、バッフル２２がある ため、冷却ジャケット２１の先端２１Ａに達するまでジャケット２１の外面に沿 って流れる。冷却液は、環２２Ａを介してジャケット２１の内壁の間を冷却液戻 り導管１８に戻る。 バーナのノズル２０には、原料供給導管１３及びノズル２０を冷却液ジャケッ ト２１の中心に維持する傾向を示す壁厚部又はフランジ２５が設けられている。 周期的に、高圧不活性ガス、たとえばＮ₂が導管２４を介してガスブラスト通路 ２４Ａに供給され、そこで、通路２４Ａに沿って軸 方向に流れて、ノズル２０の近くの反応区域に出ることができる。高圧ガスのこ れらのブラストは、ノズル２０の先端の近く、又は通路２４Ａの中又は先端区域 ２１Ａに蓄積する傾向のある溶融スラグを吹き飛ばすことができる。標準温度及 び圧力で０〜２，０００の毎時標準立方フィート（ＳＣＦＨ）、好ましくは２５ ０ＳＣＦＨの範囲の可能なパージガス速度（バーナサイズに依存する）がこの目 的に使用される。１０分ごとに０．６秒間のブラスト１回から１分ごとに０．６ 秒間のブラスト１回の頻度でガスブラストを使用することができる。 そのうえ、ノズル２０のバーナ先端と冷却水ジャケット２１との間のガスブラ スト通路２４が、ノズル２０及び冷却液ジャケット２１に対する熱応力を最小限 にする。これは、ノズル２０及びジャケット２１の熱膨張及び収縮を小さくし、 ひいては、この源からの金属疲労を小さくする。また、ノズル２０を引き込むこ とにより、原料噴霧そのものが遮蔽を形成するため、反応区域からの放射熱負荷 が減る。これがノズル２０の温度を下げ、また、反応区域からノズル２０に衝突 する粒子を減らし、ノズル２０又はジャケット２１におけるスラグ蓄積の可能性 を減らす。 ノズル２０の引き込み距離２３は、当然、原料噴霧が冷却ジャケット２１に衝 突にしないまでの、ノズル設計、管径、原料流量、原料の種類などの関数である 。距離２３は、たとえば約２．５mm〜２１．６mm（０．１インチ〜０．８５イン チ）まで変化することができ、通常に使用される典型的な原料流量、原料の種類 、ノズル設計及び管径の場合に好ましい範囲は約７．６mm〜１０．２mm（０．３ インチ〜０．４インチ）である。 この設計のバーナを、原料中に固形分３０％〜４０％を灰として含む特に汚れ た石炭及び汚れの原料で試験した。驚くべき良好な結果が得られ、１０１時間で バーナを１回運転し、より短い時間で数回運転した結果、 バーナには無視できるスラグしか付着しなかった。この原料を用いて実施した従 来のバーナ設計の運転は、６時間を超えないうちに必ずバーナへのスラグ蓄積に よる問題を生じた。 比較的障害のないガスブラスト通路２４Ａ及びノズル２０の距離２３の引き込 みに加えて、本発明の好ましいバーナ設計は、先に説明したバーナ先端の優れた 水流特性とともに、反応区域に露出した最小限の表面積２１Ａの先端を有するバ ーナを使用する。冷却環先端２１Ａの湾曲が、入射放射に対する冷却される面の 比率を最大限にし、それにより、冷却先端区域の温度を下げる。環状のバッフル ２２によって生じるジャケット２１内の冷却液の均一な分布はまた、ジャケット において、従来の設計におけるよりも薄い金属の使用を可能にする。これはまた 、移動する冷却水の冷却効果を増強する。これらの特徴すべてが合わさって冷却 ジャケットの外面温度を有意に下げ、したがって、溶融スラグ粒子がジャケット ２１に付着し、付着物を形成する可能性を減らす。特に、関係区域に面し、入射 放射加熱によって通常はもっとも高温であろう区域２０、２１Ａが可能な限り冷 却される。これが、表面の温度を、これらの表面に衝突するかもしれないスラグ 粒子の付着温度未満に維持することを保証する。また、経路２４Ａ中の窒素の小 さな連続パージがこれらの面への粒子の拡散を減らす。この目的には、バーナの 動作に対して無視できる衝突しか有さない、きわめて小さな窒素流しか必要では ない。 前記の説明は、図示する設計に対し、当業者には明らかである他の変更及び代 替えを構成することができる。添付の請求項の目的は、本発明の真髄に該当する ようなすべての変形を包含することである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年８月１２日 【補正内容】 を、添加混合された温度調整剤とともに、又は温度調整剤なしで含む。図１のバ ーナアセンブリの供給端を上流端と呼び、バーナアセンブリの反応区域端又はノ ズル端を下流端と呼ぶ。 図１のバーナアセンブリを符号１０で示す。所望の作動圧力にある遊離酸素含 有ガスを、フランジ付きコネクタ１２に取り付けられた管状導管１２Ａを介して 供給する。同様に、ポンプ送達可能なスラリー原料を、フランジ付きコネクタ１ １に取り付けられた管状導管１１Ａを介してバーナアセンブリ１０に供給する。 炭化水素供給管と酸素供給管とは、二流路バーナと交換されてもよく、本発明に 影響することない。これらの成分の混合は、供給管設計にしたがって内部的に起 こり、それから得られる原料が、フランジ付きコネクタ１７を通過して反応容器 （図示せず）に入る総原料供給管１３に、その上流端から進入する。また、反応 容器の外で、冷却液供給管１９に固定された冷却液供給コネクタ１５がフランジ 付き隔壁コネクタ１７を通過している。ブラストガス供給コネクタ１６が、以下 さらに詳細に説明する目的のために、不活性ガス(たとえばＮ₂)の高圧供給源（ 図示せず）に接続され、この目的のために管状導管２４に供給される。冷却液戻 り管１８はまた、フランジ付き隔壁コネクタ１７を通過し、反応容器の内部から 加熱された冷却液を戻すための外側のコネクタ１４で終端している。 フランジ付きコネクタ１７（反応容器に通じる）の内側では、冷却液供給管路 １９が原料供給管１３の外面にその長手に沿ってらせんに巻かれて冷却液を下流 側のバーナ先端に供給している。これを図２の断面図により詳細に示す。反応容 器の内部には、華氏１，７００度〜華氏３，５００度の範囲の温度の高温ガスが 存在することが思い起こされよう。この領域における凝縮ガス、たとえばＨＣｌ による攻撃から供給管路１３、１８、 １９及び２４を保護するために、これらの供給管路はすべて特殊な耐火材料又は セラミックに埋設又は注封されている。 図２に示すバーナ先端アセンブリの付近では、温度は華氏２，３００度〜華氏 ３，０００度の範囲である。燃料及び装置の作動条件に依存して、フライアッシ ュ、スラグ又は微粒状炭素すすが目的生成物、たとえばＨ₂及びＣＯとともに生 成されるおそれがある。また、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｎ₂、Ａ、ＣＨ₄、Ｈ₂Ｏ及びＣＯ Ｓの１種以上が存在するかもしれない。原料流を反応区域に送達する後退したノ ズル２０を包囲する冷却液ジャケット２１中を流れる冷却液によってバーナ先端 が冷却されるため、スラグ又はフライアッシュの付着物がその上に凝縮すること ができる。このような付着物が蓄積し、バーナの下流端でのガス流動パターンを 乱し、それにより、バーナを作動不能にするおそれがある。バーナ先端２０の温 度をスラグ付着温度よりも低くするために、ノズルの先端２０は、図２に示す冷 却液ジャケット２１の外端２１Ａから軸方向内側に距離２３だけ後退している。 さらには、ジャケット２１中を通過する冷却液（水）１９は、図示するように配 設された内部の環状バッフル壁２２の使用によってその通路の深さが最小限にさ れている。管路１９からの冷却液はジャケット２１に入り、バッフル２２がある ため、冷却ジャケット２１の先端２１Ａに達するまでジャケット２１の外面に沿 って流れる。冷却液は、環２２Ａを介してジャケット２１の内壁の間を冷却液戻 り導管１８に戻る。 バーナのノズル２０には、原料供給導管１３及びノズル２０を冷却液ジャケッ ト２１の中心に維持する傾向を示す壁厚部又はフランジ２５が設けられている。 周期的に、高圧不活性ガス、たとえばＮ₂が導管２４を介してガスブラスト通路 ２６に供給され、そこで、通路２６に沿って軸方 向に流れて、ノズル２０の近くの反応区域に出ることができる。高圧ガスのこれ らのブラストは、ノズル２０の先端の近く、又は通路２６の中又は先端区域２１ Ａに蓄積する傾向のある溶融スラグを吹き飛ばすことができる。標準温度及び圧 力で０〜２，０００の毎時標準立方フィート（ＳＣＦＨ）、好ましくは２５０Ｓ ＣＦＨの範囲の可能なパージガス速度（バーナサイズに依存する）がこの目的に 使用される。１０分ごとに０．６秒間のブラスト１回から１分ごとに０．６秒間 のブラスト１回の頻度でガスブラストを使用することができる。 そのうえ、ノズル２０のバーナ先端と冷却水ジャケット２１との間のガスブラ スト通路２６が、ノズル２０及び冷却液ジャケット２１に対する熱応力を最小限 にする。これは、ノズル２０及びジャケット２１の熱膨張及び収縮を小さくし、 ひいては、この源からの金属疲労を小さくする。また、ノズル２０を引き込むこ とにより、原料噴霧そのものが遮蔽を形成するため、反応区域からの放射熱負荷 が減る。これがノズル２０の温度を下げ、また、反応区域からノズル２０に衝突 する粒子を減らし、ノズル２０又はジャケット２１におけるスラグ蓄積の可能性 を減らす。 ノズル２０の引き込み距離２３は、当然、原料噴霧が冷却ジャケット２１に衝 突にしないまでの、ノズル設計、管径、原料流量、原料の種類などの関数である 。距離２３は、たとえば約２．５mm〜２１．６mm（０．１インチ〜０．８５イン チ）まで変化することができ、通常に使用される典型的な原料流量、原料の種類 、ノズル設計及び管径の場合に好ましい範囲は約７．６mm〜１０．２mm（０．３ インチ〜０．４インチ）である。 この設計のバーナを、原料中に固形分３０％〜４０％を灰として含む特に汚れ た石炭及び汚れの原料で試験した。驚くべき良好な結果が得られ、１０１時間で バーナを１回運転し、より短い時間で数回運転した結果、 バーナには無視できるスラグしか付着しなかった。この原料を用いて実施した従 来のバーナ設計の運転は、６時間を超えないうちに必ずバーナへのスラグ蓄積に よる問題を生じた。 比較的障害のないガスブラスト通路２６及びノズル２０の距離２３の引き込み に加えて、本発明の好ましいバーナ設計は、先に説明したバーナ先端の優れた水 流特性とともに、反応区域に露出した最小限の表面積２１Ａの先端を有するバー ナを使用する。冷却環先端２１Ａの湾曲が、入射放射に対する冷却される面の比 率を最大限にし、それにより、冷却先端区域の温度を下げる。環状のバッフル２ ２によって生じるジャケット２１内の冷却液の均一な分布はまた、ジャケットに おいて、従来の設計におけるよりも薄い金属の使用を可能にする。これはまた、 移動する冷却水の冷却効果を増強する。これらの特徴すべてが合わさって冷却ジ ャケットの外面温度を有意に下げ、したがって、溶融スラグ粒子がジャケット２ １に付着し、付着物を形成する可能性を減らす。特に、関係区域に面し、入射放 射加熱によって通常はもっとも高温であろう区域２０、２１Ａが可能な限り冷却 される。これが、表面の温度を、これらの表面に衝突するかもしれないスラグ粒 子の付着温度未満に維持することを保証する。また、経路２６中の窒素の小さな 連続パージがこれらの面への粒子の拡散を減らす。この目的には、バーナの動作 に対して無視できる衝突しか有さない、きわめて小さな窒素流しか必要ではない 。 前記の説明は、図示する設計に対し、当業者には明らかである他の変更及び代 替えを構成することができる。添付の請求項の目的は、本発明の真髄に該当する ようなすべての変形を包含することである。 【図１】 【図２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ )，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ウィンター，ジョン・ダケット アメリカ合衆国、カリフォルニア 92686、 ヨーバ・リンダ、ケントウォーター 5241 (72)発明者 ウォルフェンバーガー，ジェームズ・ケネ ス アメリカ合衆国、カリフォルニア 91042、 タユンガ、アルパイン・ウェイ 7655

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．炭化水素系燃料又は固形炭化水素系燃料をキャリヤ液に加えたポンプ送達 可能なスラリーを含む反応体燃料流を部分酸化させるためのバーナであって、中 央の導管と、下流に流れる環状通路を備えた複数の離間した同軸方向の導管とを 含み、前記導管が、それらの下流端で、部分酸化反応器中の反応区域に通じ、前 記中央導管が、反応区域に通じる減径ノズルで終端し、前記ノズルが、前記反応 区域から包囲する冷却液ジャケットの中へと軸方向に後退し、該ジャケットが、 完全に閉じた端部を有する同軸方向に並べられた部材であり、その上流端に取り 付けられた冷却液供給管路及び冷却液戻り管路と、前記ジャケットの内部を、入 力冷却液流路と、出力冷却液流路とに分割する環状の同軸方向に並べられた内部 バッフルとを有し、前記流路が、互いに及び前記中央導管と同軸方向に並び、前 記バッフルがほぼ前記ジャケットの下流閉鎖端まで延び、前記ジャケットに対し て内側に、前記入力及び出力冷却液流路を形成し、前記ジャケットの前記下流閉 鎖端が、周囲と一致し、前記中央導管から離れた可能な限り小さな表面積を有し 、前記中央導管のノズルが、前記ノズルからの物質の噴霧が前記ジャケットの内 壁に接することを避けるよう可能な限り前記ジャケットの下流端の中に後退され 、該ジャケットの内壁と該中央導管との間の環が、該ノズルに通して反応区域に 抜くことができる高圧で比較的不活性のガスの供給源をその上流端に供給される 同軸方向に並んだ環状のガスブラスト通路を形成しているバーナ。 ２．前記中央の導管が、前記ノズルの前記ガスブラスト通路の中で中央位置を 維持するための同軸方向に並べられた肩を前記ノズル端よりも上流側に有する請 求項１記載のバーナ。 ３．前記冷却液ジャケット及び内部バッフルの形状が、前記冷却液供給 管路からの冷却液が、まず前記ジャケットの外壁に沿ってその下流端に送られた のち、その内壁に沿って前記冷却液戻り管路に送られるような形状である請求項 ２記載のバーナ。 ４．前記中央導管の前記ノズルが前記冷却液ジャケットの下流端から２．５mm 〜２１．６mm後退している請求項３記載のバーナ。 ５．前記中央導管の前記ノズルが前記冷却液ジャケットの下流端から７．６mm 〜１０．２mm後退している請求項４記載のバーナ。 ６．バーナの表面に対する前記粒子の拡散を制限するために窒素ガスの連続流 が該ガスブラスト通路中に維持されている請求項４記載のバーナ。 ７．窒素ガスの音速ブラストがまた周期的に前記ガスブラスト通路の中に導入 されて、バーナの表面に形成するかもしれない付着物を除去する請求項６記載の バーナ。